Διαδικασία εξευγενισμού

Όπως έχει αναφερθεί η καρδιά ενός τέτοιου εργοστασίου αποτελείται ουσιαστικά από τη μονάδα αποκομμίωσης/αποφωσφάτωσης μπρούτων σπορελαίων, τη μονάδα αλκαλικής εξουδετέρωσης φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών, τη μονάδα πλύσης και εξευγενισμού φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών και τη μονάδα ξήρανσης του τελικού προϊόντος. Στη συνέχεια περιγράφονται περιληπτικά οι προαναφερθείσες μονάδες.

Μονάδα αποκομμίωσης/αποφωσφάτωσης μπρούτων σπορελαίων

Η πρώτη ύλη, δηλαδή το μπρούτο φυτικό έλαιο, εισέρχεται στη μονάδα επεξεργασίας με απολύτως ελεγχόμενη παροχή τροφοδοσίας. Στη συνέχεια πραγματοποιείται η θέρμανσή της στους ~ 95oC. Στη συνέχεια, στο θερμό πλέον έλαιο εισέρχεται η κατάλληλη ποσότητα διαλύματος φωσφορικού οξέος. Επειδή, η ποσότητα του διαλύματος οξέος που θα προστεθεί στο έλαιο είναι κρίσιμη για τα περαιτέρω στάδια επεξεργασίας της πρώτης ύλης, η παροχή του ελέγχεται πλήρως μέσω του συστήματος PLC της μονάδας. Για να επιτευχθεί η αποτελεσματική δράση του οξέος, θα πρέπει το διάλυμά του να έρθει σε πολύ καλή επαφή με το έλαιο ή το λίπος, δηλαδή να αναμιχθεί πολύ καλά αυτό. Με τη συγκεκριμένη διαδικασία, δηλαδή την επαφή του οξέος με τα μόρια του ελαίου ή του λίπους σε κατάλληλη θερμοκρασία, επιτυγχάνεται η κροκίδωση και εν συνεχεία, η καταβύθιση των κόμμεων, των φωσφατιδίων των περιεχόμενων μεταλλικών στοιχείων-ενώσεων, καθώς και άλλων ακαθαρσιών, που είναι ανεπιθύμητες και βρίσκονται στην μάζα του μπρούτου ελαίου.

Τα ανεπιθύμητα υλικά, που προαναφέρθηκαν, απομακρύνονται στο επόμενο στάδιο της παραγωγικής διαδικασίας παράλληλα με τη σαπουνόπαστα, η οποία και σχηματίζεται στο στάδιο της εξουδετέρωσης που ακολουθεί. Τα ήδη αποκομμιωμένα λάδια, τα τηγανέλαια και τα ζωικά λίπη δεν περιέχουν φωσφατίδια, επομένως η συγκεκριμένη διαδικασία δεν απαιτείται. Ορισμένες φορές, όμως, η πρώτη αυτή ύλη περιέχει πολλές ακαθαρσίες, οι οποίες προκαλούν γαλακτώματα στα επόμενα στάδια της διεργασίας, οπότε η όξινη επεξεργασία μπορεί να βοηθήσει στη μείωση των γαλακτωμάτων, άρα και στην αύξηση της απόδοσης σε τελικό προϊόν. Επομένως, και στα υπόλοιπα έλαια και λίπη όταν κρίνεται σκόπιμο χρησιμοποιείται η όξινη επεξεργασία.

Μονάδα αλκαλικής εξουδετέρωσης φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών

Ακολούθως, το όξινα επεξεργασμένο και θερμό έλαιο, ή απλά θερμό έλαιο, ή λίπος αντιδρά με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH). Το διάλυμα του υδροξειδίου εισέρχεται στην κεντρική γραμμή τροφοδοσίας, με τρόπο παρεμφερή με την περίπτωση του διαλύματος φωσφορικού οξέος.Επίσης, για την επίτευξη υψηλής ακρίβειας αναλογίας βάσης/ελαίου, στο σύστημα εισέρχεται και θερμό νερό - process water, ώστε να επιτυγχάνεται κάθε φορά η κατάλληλη αραίωση του διαλύματος του υδροξειδίου του νατρίου (ανάλογα με την περιεχόμενη οξύτητα του ελαίου). Το διάλυμα του υδροξειδίου του νατρίου εξουδετερώνει όλες τις ποσότητες των ελεύθερων λιπαρών οξέων, καθώς και την περίσσεια του φωσφορικού οξέος (που παρέμεινε από το προηγούμενο στάδιο επεξεργασίας). Με αυτόν τον τρόπο σχηματίζεται η σαπουνόπαστα.

Η σαπουνόπαστα απομακρύνεται μαζί με την περίσσεια του διαλύματος του υδροξειδίου του νατρίου, που μπορεί να υπάρξει, καθώς και των υπολοίπων ακαθαρσιών του ελαίου, δηλαδή υλικών από το προηγούμενο στάδιο της όξινης επεξεργασίας και στερεών υπολειμμάτων, που προϋπήρχαν στη μάζα του ελαίου. Η απομάκρυνση της σαπουνόπαστας και όλων των κατάλοιπων των προηγούμενων διεργασιών πραγματοποιείται σε φυγοκεντρικό διαχωριστή σαπουνόπαστας.

Μονάδα πλύσης και εξευγενισμού φυτικών ελαίων και ζωικών λιπών

Το εξουδετερωμένο πλέον φυτικό έλαιο ή ζωικό λίπος, αν και έχει απαλλαχθεί από τα ελεύθερα λιπαρά οξέα καθώς και από τη μάζα των φωσφατιδίων, κόμμεων σε ποσοστό άνω του 98%, περιέχει ακόμα μικρές, αλλά ικανές, ώστε να καταστήσουν την πρώτη ύλη ακατάλληλη για εκμετάλλευση, ποσότητες υπολειμμάτων σαπουνιού. Οι συγκεκριμένες ποσότητες θα πρέπει να μειωθούν στο ελάχιστο δυνατό πριν από την περαιτέρω επεξεργασία του ελαίου ή του λίπους και την τελική διάθεσή του.Εν συνεχεία, το έλαιο ή το λίπος έρχεται σε επαφή με αποσκληρυμένο θερμό νερό πλύσης ελαίου. Με τη συγκεκριμένη μεθοδολογία όλες σχεδόν οι ποσότητες των υπολειμμάτων του σαπουνιού (άνω του 99%), αλλά και λοιπών ακαθαρσιών του ελαίου ή του λίπους διαλύονται στη θερμή υδατική στοιβάδα, η οποία στη συνέχεια απομακρύνεται από τη μάζα του ελαίου σε άλλον φυγοκεντρικό διαχωριστή.

Το ελεύθερο προσμίξεων, ακαθαρσιών και ανεπιθύμητων λιπαρών οξέων πλέον έλαιο ή λίπος περιέχει, κατά την έξοδό του από τον διαχωριστήρα πλύσης, ~ 0.5% υγρασία. Το συγκεκριμένο έλαιο ή λίπος δεν μπορεί να διατεθεί για απευθείας χρήση ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοντίζελ. Η περιεχόμενη υγρασία είναι ανεπιθύμητη από τη βιομηχανία κλασικής παραγωγής βιοντίζελ, οπότε θα πρέπει να απομακρυνθεί. Στην περίπτωση που η υγρασία δεν αποτελεί πρόβλημα στην πώληση του τελικού προϊόντος (ο αγοραστής διαθέτει διάταξη ξήρανσης), πάλι υπάρχει πρόβλημα με την αποθήκευση του ελαίου. Εάν το επεξεργαζόμενο έλαιο ή λίπος πρόκειται να αποθηκευτεί πριν τη τελική διάθεσή του, θα πρέπει να προστατευθεί έναντι της υποβάθμισης της ποιότητάς του από την περιεχόμενη σε αυτό υγρασία, η οποία είναι δυνατόν να οδηγήσει στο σχηματισμό λιπαρών οξέων, με αποτέλεσμα αυτό να χρειάζεται ξανά επεξεργασία.

Μονάδα ξήρανσης τελικού προϊόντος

Η ξήρανση του τελικού προϊόντος πραγματοποιείται στο τελευταίο τμήμα της μονάδας. Το καθαρό φυτικό λάδι ή ζωικό λίπος που εξέρχεται ψεκάζεται σε εσωτερικό ξηραντή κενού, στον οποίον η περιεχόμενη υγρασία μειώνεται στο ελάχιστο δυνατό (<0.05%). Το ελεύθερο υγρασίας πλέον τελικό προϊόν απομακρύνεται, εναλλάσσει θερμότητα σε εξοικονομητή θερμότητας, ψύχεται στην θερμοκρασία αποθήκευσής του σε ψύκτη ελαίου και οδηγείται προς αποθήκευση σε δεξαμενές Στον πίνακα που ακολουθεί, δίνεται μια ενδεικτική σύσταση του μπρούτου και του τελικού εξευγενισμένου σογιέλαιου, που θα παράγεται από τη μονάδα.