Biofuel Solutions Resource Guide
Příručky | 2008 | PerkinElmerInstrumentace
V době rychlého rozvoje výroby biopaliv hraje klíčovou roli analytická kontrola jakosti postupů přeměny rostlinných olejů a zbytků zvířecích tuků na biodiesel a bioethanol. Přesné stanovení obsahu glycerinu, metanolu, stopových prvků nebo zbytkových cukrů a vedlejších produktů fermentace je nezbytné pro zabezpečení stability paliva, provozuschopnost motoru i splnění legislativních norem.
Soubor představovaných studií se zaměřuje na:
Pro gas chromatography se využívají přístroje Clarus 500 a EcoAnalytix Biodiesel Analyzer s GC-FID a TurboMatrix Headspace, pro kapalinovou chromatografii Clarus 600 s Refractive Index Detector a Aminex kolony, pro FT-IR spektroskopii Spectrum 100 s ATR nebo univerzální UATR, pro ICP-OES Optima 2100 DV s GemCone membránovou tryskou, pro LSC TriCarb 3170TR/SL či Quantulus s Guard-detektorem a SpectrumExpress/Labworks softwarem.
Metody umožňují kvantitativně stanovit:
Úspěšné monitorování analytických kritérií brání nesprávné transesterifikaci, vzniku usazenin v palivovém systému, zhoršení studených vlastností i poškození motorových katalyzátorů. Výrobci biopaliv mohou optimalizovat výrobní proces, rychle detekovat odchylky ve zdrojových surovinách a doladit podmínky fermentace pro maximální výtěžek.
Vývoj instrumentů směřuje k plné automatizaci, řízení plynných a kapalných příprav, samo-validaci a vestavěné diagnostice metrologických parametrů. Chemometrické zpracování spekter umožní přesnější zpracování variabilní geometrie zdrojových olejů. Online nástroje pro nepřetržitý monitoring ve výrobních linkách zvýší efektivitu výroby a sníží provozní náklady.
Detailní kontrola kvality biopaliv je pro současné i budoucí výrobce klíčová. Kombinace GC, HPLC, FT-IR, ICP-OES a LSC technik poskytuje komplexní obraz o složení a kvalitě biopaliv od surovin až po finální produkt. Striktní dodržování mezinárodních norem a využití spolehlivých instrumentů zajistí požadovanou konzistenci, provozní bezpečnost a environmentální přínos biopaliv.
GC, GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobcePerkinElmer
Souhrn
Význam tématu
V době rychlého rozvoje výroby biopaliv hraje klíčovou roli analytická kontrola jakosti postupů přeměny rostlinných olejů a zbytků zvířecích tuků na biodiesel a bioethanol. Přesné stanovení obsahu glycerinu, metanolu, stopových prvků nebo zbytkových cukrů a vedlejších produktů fermentace je nezbytné pro zabezpečení stability paliva, provozuschopnost motoru i splnění legislativních norem.
Cíle a přehled článků
Soubor představovaných studií se zaměřuje na:
- Stanovení volného a celkového glycerinu v biodieselu gas chromatography s FID podle ASTM D6584 a EN 14105.
- Stanovení zbytkového metanolu headspace GC podle EN 14110 a ASTM D93/D7371.
- Analýzu chemického složení biodieselu pomocí FT-IR/ATR spektroskopie (ASTM D7371) s nástrojem Spectrum 100 a softwarem Spectrum Express.
- Měření koncentrace FAME (mastných kyselin methylesterů) kapalinovou GC a FT-IR spektroskopií (EN 14103) včetně modifikovaného přístupu „peak area“ a PCR chemometrie.
- Sledování fermentačních brod věnovaných výrobě bioethanolu HPLC metodou Refractive Index Detector pro stanovení cukrů, kyselin a glycerolu.
- Stanovení stopových kovů (P, Ca, Mg, Na, K) v surovinách pro výrobu biodieselu pomocí ICP-OES (Optima 2100 DV) jako QC krok před transesterifikací.
- Měření obsahu 14C v biopalivech (bioethanol, B100 biodiesel) LSC metodou jako průkaz biogenního uhlíku.
Použitá metodika a instrumentace
Pro gas chromatography se využívají přístroje Clarus 500 a EcoAnalytix Biodiesel Analyzer s GC-FID a TurboMatrix Headspace, pro kapalinovou chromatografii Clarus 600 s Refractive Index Detector a Aminex kolony, pro FT-IR spektroskopii Spectrum 100 s ATR nebo univerzální UATR, pro ICP-OES Optima 2100 DV s GemCone membránovou tryskou, pro LSC TriCarb 3170TR/SL či Quantulus s Guard-detektorem a SpectrumExpress/Labworks softwarem.
Hlavní výsledky a diskuse
Metody umožňují kvantitativně stanovit:
- Glycerin v rozsahu 0,005–0,5 % s R² > 0,99 a RSD < 5 %.
- Metanol na hladinách 0,01–0,5 % s lineární odezvou a SEP < 0,1 %.
- Složky FAME a izomery mastných esterů (C14–C24) v řádu minut s lineárními křivkami R² > 0,99.
- Obsah cukrů, kyselin a glycerolu s časem analýzy < 10 min s RSD < 5 %.
- Stopové prvky P, Ca, Mg, Na, K v surovinách s LOD v rozpětí 0,0005–0,05 mg/kg.
- Biogenní uhlík (14C) v biopalivech na úrovni jednotek až desítek DPM s detekcí < 1 Bq/l.
Přínosy a praktické využití metody
Úspěšné monitorování analytických kritérií brání nesprávné transesterifikaci, vzniku usazenin v palivovém systému, zhoršení studených vlastností i poškození motorových katalyzátorů. Výrobci biopaliv mohou optimalizovat výrobní proces, rychle detekovat odchylky ve zdrojových surovinách a doladit podmínky fermentace pro maximální výtěžek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj instrumentů směřuje k plné automatizaci, řízení plynných a kapalných příprav, samo-validaci a vestavěné diagnostice metrologických parametrů. Chemometrické zpracování spekter umožní přesnější zpracování variabilní geometrie zdrojových olejů. Online nástroje pro nepřetržitý monitoring ve výrobních linkách zvýší efektivitu výroby a sníží provozní náklady.
Závěr
Detailní kontrola kvality biopaliv je pro současné i budoucí výrobce klíčová. Kombinace GC, HPLC, FT-IR, ICP-OES a LSC technik poskytuje komplexní obraz o složení a kvalitě biopaliv od surovin až po finální produkt. Striktní dodržování mezinárodních norem a využití spolehlivých instrumentů zajistí požadovanou konzistenci, provozní bezpečnost a environmentální přínos biopaliv.
Reference
- ASTM D6751–07a (2007): Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels.
- EN 14214 (2003): Fatty Acid Methyl Ester (FAME) – Specifikace biopaliv.
- ASTM D6584 (2007): Free and Total Glycerin in B100 Biodiesel by GC.
- EN 14110 (2003): Determination of Methanol in FAME by HS-GC.
- EN 14103 (2003): Determination of FAME content by FT-IR.
- McCormick R.L., Alleman T.L., Ratcliff M., Moens L. et al. (2005): Survey of the Quality and Stability of Biodiesel and Blends in the United States, NREL TP-540–38836.
- PerkinElmer Application Notes on Biofuel Analysis (2006–2008).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Biodiesel Glycerin and Methanol Analyzer
2008|PerkinElmer|Brožury a specifikace
In the production of biodiesel, free fatty acids (lipids) are catalytically converted to fatty acid methyl esters (FAME) with alcohol, typically methanol. Following this reaction, glycerin, water and residual catalyst must be removed to create a fuel suitable for use…
Klíčová slova
glycerin, glycerinbiodiesel, biodieselmethanol, methanolperkinelmer, perkinelmeranalyzer, analyzerclarus, clarusecoanalytix, ecoanalytixheadspace, headspaceprovides, providesfree, freeresidual, residualprocedures, proceduresincludes, includesallows, allowssupplier
Free and Total Glycerol in B100 Biodiesel by Gas Chromatography According to Methods EN 14105 and ASTM® D6584
2012|PerkinElmer|Aplikace
a p p l i c at i o n N o t e Gas Chromatography Authors Tim Ruppel Gerald Hall Timon Huybrighs William Goodman PerkinElmer, Inc. Shelton, CT USA Free and Total Glycerol in B100 Biodiesel by Gas Chromatography…
Klíčová slova
biodiesel, biodieselglycerol, glyceroltransesterification, transesterificationdiglycerides, diglyceridescalibration, calibrationtriglycerides, triglyceridesfinal, finaltotalchrom, totalchrommonoglycerides, monoglyceridesfuel, fueltotal, totalclarus, clarusperkinelmer, perkinelmercontrolled, controlledcolumn
EN 14105 Determination of Free and Total Glycerol and mono-, di,- triglycerides in Fatty Acid Methyl Esters (FAME)
2012|PAC|Aplikace
APPLICATION NOTE EN 14105 Determination of Free and Total Glycerol and mono-, di,- triglycerides in Fatty Acid Methyl Esters (FAME) • • • Compliant to EN 14105:2011 Included QC materials Dedicated Software for Biodiesel specific reporting Keywords: FAME, EN14105, All-in-one…
Klíčová slova
biodiesel, biodieseluae, uaethailand, thailandrussia, russiasingapore, singaporekorea, koreasouth, southfrance, francenetherlands, netherlandsindia, indiatio, tiochina, chinagermany, germanyfame, fameprogrammable
Bioalcohol and Biodiesel Application Notebook
2015|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Introduction Biofuel Production Biofuel Workflows Analytical Technologies Chromatography Spectroscopy Bioalcohol Raw Material Characterization Process Monitoring QC Biodiesel Raw Material Characterization Process Monitoring QC References Bioalcohol and Biodiesel Application Notebook Choice of complete solutions – timely critical analysis Introduction Biofuel Production…
Klíčová slova
biofuel, biofuelbioalcohol, bioalcoholbiodiesel, biodieselraw, rawcharacterization, characterizationmonitoring, monitoringmaterial, materialprocess, processspectroscopy, spectroscopyworkflows, workflowsproduction, productiontechnologies, technologieschromatography, chromatographyanalytical, analyticalreferences