廃油Winterizationと特許技術14-01-07

濃密な生産スケジュールの中に居ます。
10年前は当たり前のようでしたが…。
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様々な様子が観察できました。
先ずは、廃油のWinterization.
過去に何度か紹介いたしました。

過去の初冬〜厳冬時に固まった油を集めたドラム缶。
蓋を開けたらこのように。

液温は3℃位でした。

澄んだ真ん中の液を、タオル地でその液温のまま、ろ過しています。
時間が掛るのでヒヤミコギにはつらい作業です。
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米油＆パーム油由来が微量混合、大豆油が主に入っている感じです。
真ん中の液はドレぐらい取れるのか？
数日掛けて実験します。
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ＡＶ3の油を2段階反応。

2段目を処理しても、イマイチすっきりしません。
なぜ？
触媒成分低減の裏技を使ったからカナ？

なら、コレを打破するのは、この手法かな？
反応追い込み装置に1Ｌメタノールを供給します。
結果は…

触媒成分が未だ多いせいか、泡立ちが残ります。

特許技術も道具の一つ。
上手く使いこなせてナンボノモン。

理論と実践の摺り合わせが出来そうです。
次回は、コストダウンのベクトルで実験してみましょう。

実験失敗？10-07part3

前処理として、イオン交換樹脂の触媒の力についての感触を掴む事を目的とします。
某社の後処理用イオン交換樹脂の中古（ＢＤＦ浸漬保管）品を無償支給して戴きました。

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湯煎し、メタノールの追い出しを試みますが…油は熱の伝わりが悪いです。
ＡＶ値は…

僅かに残る水分の除去の為、100℃以上に加熱したらどうなるだろう？

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実験失敗？10-07part2

前処理として、イオン交換樹脂の触媒の力についての感触を掴む事を目的とします。
某社の後処理用イオン交換樹脂の中古（ＢＤＦ浸漬保管）品を無償支給して戴きました。

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実験時の温度はその大半は25℃〜30℃但し、残り30ｃｃほどは翌朝21℃〜で。
樹脂の諸特性を数値で確認出来て居れば、温度を少し上げるとか工夫が出来たかも？
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応急処置はリードクッキングペーパーを2枚敷きました。
上からペットボトルの上部を切り取ったものでユックリ押さえます。
ですが、浮力は破るほどの勢いです。

細かなメッシュの金網でカートリッジ仕立てにして、パンチングメタルでサンドイッチとか…。
やはり、先の教育資料の形が良い気がします。
ご参照；jusi-hou-kyouzai10-06.pdf
 
応急処置をする間に、樹脂や油が…漏れでます。
漏れた油のＡＶ値は…
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実験失敗？10-07part1

前処理として、イオン交換樹脂の触媒の力についての感触を掴む事を目的とします。
某社の後処理用イオン交換樹脂の中古（ＢＤＦ浸漬保管）品を無償支給して戴きました。
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以前、アンバーリスト15ドライでは、溶出するスルフォン化物？があり、臭いでは明らかにＭＥ化していたと判断しましたが、ＡＶ値として確認できませんでした。
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先に戴いた黒い廃食油。

実験直前のＡＶ検査では、ＡＶ3〜4程度…。

変化が観察できればいいですけど…。
少しずつ廃油を注ぐと…

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追い込み技法の意味

本日、S社製装置を改造し、製法も工夫され、99％のME変換率データを叩き出した処から連絡がありました。
良い知らせです。
（後日、紹介させていただければ幸いです…快諾お待ちしています）
ソレらを踏まえて、最近の所感について少々。

製造工程において重要なのは、品質のバラツキです。
幾らトップデータを誇示されても…。
ばらつきの下限（ボトム）を引き上げる・ばらつきの幅を小さくする事が肝要です。
品確法規格を満足は常にという言葉が必要です。

ソレができないところは、様々な困難（石ころ）が待っています。
ガム質？ガミー？正体知っていてウヤムヤにしたいんでしょう？
数値を出せない処の言葉の端はしには、未熟さが垣間見えます。

追い込み技法の意味は…続きを読む？

100%FAME?

真空度が上がりません。
蒸留装置を導入したBDFメーカー（自社消費）の方から連絡ありました。
大豆由来の蒸留BDF（≒100%FAME）が戴けないのは、少し残念ですが、予定通り伺います。
もう一方のイオン交換樹脂追い込みプロセスを持った（使い方次第では、グリセリン吸着のみに成り下がります）簡易プラントで精製したモノをサンプルとして…。
先ずは、精製度合いを簡易検査してみましょう！
あれ？
沈降液が発生しません。
100％FAME？
おそらく、その近傍（99％位…とか？）
写真は…
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追い込み技法の理は？part2(オマケ）

BDF生成用途イオン交換樹脂を販売するメーカーの説明には、少し見所があります。
メタノールによる洗浄…。
この作業時にメタノールがある程度浸潤する事が期待できます。
特許出願技法では、前段で大量のメタノールと未反応油脂を混ぜる事が前提の様ですが…。
イオン交換樹脂を用いるなら、しっかり浸潤させる作業工程を設けましょう。
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浸潤させたイオン交換樹脂を用いた場合、マクロ的に見ると、面白い事がいえます。
それは、
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追い込み技術の理は？

今まで、2段階アルカリ技法、イオン交換樹脂法について解説しましたが、共通することは、触媒にて活性化されたメタノールが、未反応油脂に触れる確率を増やす事と捉える事が出来ます。
2段階技法はＫ市のように、多量のメタノールを使用する事によりソレを実現しました。
イオン交換樹脂は樹脂を湿潤させることにより、触媒作用の樹脂と湿潤で活性化したメタノールを樹脂表面近傍に偏在させることにより、実現します。
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2段階アルカリ技法を純粋な3次元反応とするなら、イオン交換樹脂はマクロ的な見方は3次元です。
実際は…
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BDF後処理（反応追い込み）part2

イオン交換樹脂において…
現時点の樹脂メーカーの説明は触媒機能としてよりか、グリセリン吸着剤として宣伝しています。
それならば…私見として述べさせていただきます。
関係各処においては、煙たい話もあるかと思いますが、メール・コメント欄で苦言いただければ幸いです。
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私が利用するなら…
あくまで、95％以上の粗BDFの追い込み技術としてのみ利用します。
目的は、FAME規格以上のＭＥ変換率の確保又は、高変換効率ＦＡＭＥ（例えば99%以上とか…）
利用方法は…
先ず、イオン交換樹脂にはメタノールを湿潤させる事に重きを置く事。

吸着したグリセリンを洗浄…のみでは不十分では？と思います。
グリセリン洗浄・除去→メタノールに浸漬・湿潤→余分メタノール排出のプロセスを設けます。
グリセリン洗浄に関しても、液温範囲や、メタノール容量・時間などのパラメータを吟味したいと思います。

システムとしてユニットを組む際は…
前段に、簡易フィルターを設け、僅かに残留する石鹸分をトラップする事を主眼にします。
（他の効能も狭義で期待できますが…）

石鹸分は樹脂表面で、反応に決してプラスに働かないでしょう？

理論的に、触媒は半永久的に使用可能なものですが…。
早めに劣化させて、新たに商品を購入して戴かねば…。
樹脂メーカーの駆け引きがありそうです。
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この技術は、反応釜直後において、95%以上のＭＥ変換率を求めますので…。
それ以前の課題が山積する生産所には、ご相談いただければ…。
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ＭＥ変換率の悪いＢＤＦは樹脂に含浸したメタノールを早期に消耗し、再生頻度がアップします。
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樹脂を使用するユーザーから連絡がありました。
処理前のＭＥ変換率に問題がありそうな感じなのですが…。
工程は、樹脂塔の出口を封鎖し、液投入→静置→排出を工程に持ちます。
僅か7回で変化が出たそうです。
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BDF原料の水分除去

軽んじられておられる方がいらっしゃるようなので、数字でイメージしてみたいと思います。

簡略的な数値化のため、アバウトなくくり方をします。

廃油100L中の水分量を考えると…
比重0.9として、
遠心分離などで追い込める分岐点は0.1wt％前後かなと思います。
100L×0.9×0.001＝0.09kg（水分）＝90g（水分）＝90cc（水分）
長時間の加温静置、遠心分離では、この辺が限界でしょう。
更に追い込むためには、加温真空蒸散か、100℃以上の攪拌加温が必用でしょう。
低温になるに連れ、動粘度、粘度が高くなり、水分が混入しても、容易に分離しなくなるのは秋口位からと思います。

水分除去プロセスを確立しましょう。（プロセスを案内しない装置メーカーのユーザーは苦労多いと思います）

前処理技術は前段の水分をゼロ近傍に追い込んでからの技術です。
AV値で観るKOH触媒による中和で発生する水分は…続きを読む？

ＢＤＦ後処理（反応追い込み）part1

先ずは従来から、云われているアルカリーアルカリの2段階製法について。
（前処理の区分かどうか判断に迷いますが…）
反応槽の出来が悪いと粗末な結果しか導けません。
良い反応槽を使用する前提で以下に纏めてみたいと思います。
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第一段階で行っている事を吟味すると、石鹸成分除去を主眼とした方法とも捉える事が出来ます。
第一段階で、遊離脂肪酸の残留や石鹸残留をしてしまいがちなのが、市場の失敗例のようです。
（大半は反応槽の出来が悪い為のようです）

第一段階でもう一つ廃グリセリンを除去する事が目玉です。
グリセリンはアルカリ触媒を吸収し、メタノールをも吸収します。
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第二段階で厄介なのは…
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攪拌槽の実力を図るには？

通常（一般的）のプロセス（加工過程）を経て…

先ず第一位に
未使用の食用油で造り、攪拌・静置加工後に高反応率が得られること。
（これが確認されず、様々な製法を論ぜられても…高品質は得られません）

第二位に
廃食用油で行った場合の反応率が未使用油で得られる反応率との乖離が小さい事。
（優れた反応槽とはソンナモノですが…コレと言った物に出会えてません）

本物だけが意味を理解します。
そんな向上心を持つ方に有効なのが…
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BDF前処理（番外編）

日本トップレベルの品質のＢＤＦサンプルのガスクロ検査を打診されましたが…。
私は聴いたこと全てを公開してしまいます。
（公開して良い部分についてお知らせください）
様々なガスクロデータ公開は学べることが沢山あります。
悪いものは既に公開しましたので、後は良いものを中心に…。

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様々な文献で、石鹸成分がエステル変換率を低下させる事を謡っています。
昔から行われてきた前処理は、水分除去だけでした。
遊離脂肪酸がアルカリ触媒と反応し、石鹸の発生、水分の発生を生じます。
（以前述べましたね）
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調べ物をしていたら、草分け的な方が、究極の前処理を特許出願・公開・登録されていました。
究極の前処理は、水分除去に限らずＡＶ値をゼロに近い処まで出来るようです。
彼が過去に書いた論文のＭＥ変換率以上が私の目標でした。
過去に紹介した前処理も工夫をすれば充分ＡＶ1以下に出来ます。
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市場にある究極の前処理品は…
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攪拌槽に求められるもの

難しい理論は様々あり、専門家でさえ、奥が深い未知なる部分を認めます。
そんな中、攪拌翼径が貧弱なものや、回転数が足りないものETC.
とても専門家の知恵が入っているとは思えないBDF生産所が数多く存在します。

攪拌槽操作直後のME変換率は？まともに答えられる所は稀有です。
多くは認識すらしていません。
攪拌槽に求められるのは…
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製造マニュアルとバリデーション

バリデーションとは…？
「科学的に証明された考えに基づき、規定の品質を達成できるよう製造工程を検証し、これらを文書化すること」とあります。
マニュアルには、手順をはじめ必用薬品重量、温度、時間等を許容範囲を決めて記載されているものです。
その各種パラメータはＦＡＭＥ規格以上の反応率を確保・保障するもので無くてはいけません。
重量、温度、時間などを決める（測定など）計器類には定期校正が必要です。
実施されている処は稀有の様です。
（装置メーカー技術者にもそんな常識が欠けている場合もあります）
水洗い系のＢＤＦ製造プロセスの改善ﾎﾟｲﾝﾄは…続きを読む？

前処理(�V)

とある方より質問がありました。
「なぜ？FAMEコア技術が採用されないのか？」
FAMEコア技術は反応率+1％以下？程度のアップを追及する技術です。

一つ一つを組み込み、積み上げて100％を目指します。
97％からの1％と、90％程度以下からの1％では…ネ？
トリ・グリセリドを残す粗末なBDF（あえて差別化します）には有意差を感じ取る事は困難です。
温度・時間・攪拌器等のパラメータの造詣を尽くした上の課題です。
つまり、有意差を感じ取れない市場のBDF装置のほとんどは反応槽又は、時間・温度等のパラメータがダメなんです。
トリ・グリセリドが残存するBDFはジ・モノ・グリセリドの量を軽減する事により、幾ばくかの症状改善は出来ると思いますが…所詮マヤカシの技法でしょう。
トリ・グリセリドをFAME規格にギリギリ近傍へ追い込み、ジ・モノ・グリセリドの除去を試みる手法には…正直、落胆を禁じえません。
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前述を踏まえて
イオン交換樹脂について
前処理にイオン交換樹脂を使用する場合、メタノールをイオン交換樹脂に浸潤させる事。(溶出する酸基物の同時？又は事前洗浄は…必用です)
尚且つ、遊離脂肪酸のみをME化する事。
スルフォン化イオン交換樹脂の場合、温度を常温以下にコントロールしないと、トリ・グリセリドまでも反応に参加するようです。（メタノールの消耗が激しいので再生頻度が高くなります）
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解決策は何か？
液温を低温にコントロールする事も考えられますが、いささかエネルギーが…。
そこで弱酸イオン交換樹脂は如何でしょう？
検証サンプルの入手に難儀していますが…。
弱酸系には2種類あるようです。
強い方を…ね？用いれば常温域での選択性ME化が可能では？
プロセス中の処理する液温により、弱い方を選択可能な場合も…。
気になる点は…？

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前処理(�U)

過去、HPに資料を載せましたが…。
参照；http://kankyou-system-p.com/BDF-plant/BDF-Flow1.pdf
ご紹介したカテゴリ；廃グリセリン利活用の種でグリセリンの夾雑物除去能力のポテンシャルは示したツモリです。
フィルターを詰まらせる厄介者の小麦粉炭化物や、真っ黒に染まった廃油の色素分までも絡め取ります。（色素分の除去は限定的ですが…）
AV値が5位まで有効かと思います。
AV値が3位までなら以下の方式で十分でしょう。
ご参照；BDF-Adapt-Process.pdf
遊離脂肪酸の中和に生じる水分除去と石鹸分の除去を徹底する事がキーポイントです。
静置時間は…続きを読む？

BDF前処理（�T）

BDF精製で、素人たちが取りざたするのは、AV値、含有水分量ですが…。
前処理として実行されるのは…含有水分の徹底除去のみです。
遊離脂肪酸が反応を阻害する事実を知ってか、知らずか…。
触媒成分での中和による水分発生は以前指摘しました。
ご参照；http://kankyou-system-p.sblo.jp/article/566354.html
装置ポテンシャルの高いモノでも、AV値3以上は…安心できないようです。
装置ポテンシャルの低いものは…タブンME化率92％程度？
様々な追い込み技法（＝FAME100%へ）はエステル変換率(=ME化率)の低いものは…メタノール消耗が激しい…
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BDFトレーサビリティ（おまけ）

今日は9時〜16時半位の間、休息とLSDで疲れました。
（100ｋｍマラソンの練習会のつもり）
走行後の体重は約3ｋｇ程減っていましたので、水分補給に努めます。
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製造工場の製造プロセスにおける諸所のパラメータについて。
管理重量±？ｇ、管理容量±？L、設定温度±？℃、設定時間±？分or秒…ETC.
この中で造られた製品は良品が高率に取得出来る事が裏打ちされています。
それでも、たまに発生する不良品を顧客に手渡さぬ為、水を漏らさない検査体制が…。
いまや堕落したモノヅクリは大量のリコール品を生み出し、その腐った土壌に偽造・偽装の犯罪までもが、…はびこります。
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とあるBDF装置メーカーの製造プロセスには、±の幅がありません。
計量器の誤差、温度による誤差、人的誤差に対し、許容していないのでは？
BDFを造る方々は所詮ド素人…当然ブレマス。
本来なら、ブレた製品は全て詳細検査し、合格したモノのみの販売・使用が必要なのですが、検査データが取られた様子がありません。
 
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BDFトレーサビリティpart�U

KOHの購入日、Lot.No.、メタノールの購入日、Lot.No.など…、気温や湿度、精製時間等等…。
製造工場では常識の作業日報を作成している精製所は少ないようです。
5Sの実践も…。
廃油回収容器が汚い、BDF容器も汚い、装置が汚い、床が汚い、道具の置き場が定まらないなど…。
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KOHは吸湿性が高く、空気中の二酸化炭素も吸着し、劣化してゆきます。
メタノールも、吸湿性があります。
精製の都度、購入し、なるべく早めに使用したほうが無難です。
長期保存には…工夫が必要でしょう

例えば、KOHの長期保存に関しては…
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