Page 1
BÔ GIAO DUC VA ĐAO TAOTRƯƠNG ĐAI HOC BACH KHOA HA NÔI
----------------------------
BAO CAO LUÂN VĂN THAC SY KHOA HOC
Đề tai: NGHIÊN CƯU CHUYÊN HOA DÂU ĂN PHÊ THAI VA MƠ CA THANH BIODIESEL TRÊN
XUC TAC DI THÊ
Học viên: ĐÔ THI DIÊM THUY
GVHD: PGS.TS ĐINH THI NGO
HA NÔI 2009
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 2
Nôi dung bao cao
Giới thiệu chung1
Thực nghiệm2
Kêt qua thao luân 3
Kết luận4
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 3
GIỚI THIỆU CHUNG
Nguồn nhiên liệu khoang ngày càng cạn kiêt, và tác động lớn đến môi trường.
→Việc nghiên cưu và phat triên nguôn nhiên liệu thay thế đang là viêc lam hêt sưc cân thiêt.
Biodiesel vơi ưu điểm nổi bật:
• Làm giảm đáng kể lượng khí thải đôc hai.
• Có khả năng tái tạo được.
→ Biodiesel là nhiên liệu thay thế được quan tâm hơn cả.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 4
GIỚI THIỆU CHUNG
Nguyên liệu để tổng hợp biodiesel:
BiodieselBiodiesel
Lựa chọn nguyên liệu rẻ tiền, không ảnh hưởng an ninh lương thực: dầu ăn phế thải
và mỡ cá basa.
Dầu thực vật
Mỡ động vật
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 5
Giới thiệu chung
Các loại xúc tác được sử dụng:
Xúc tác đồng thể
Xúc tác dị thể
Ví dụ: Na2SiO3, CaSiO3, MgO hoạt hóa bằng NaOH…
Ví dụ: NaOH, CH3ONa, HCl, H2SO4...
Trong đồ án này nghiên cứu xúc tác dị thể MgSiO3
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 6
43
2
1Chuân bi nguyên liêu
Tao kêt tua
Loc rưa kêt tua
Sây & nung MgSiO3
ĐIÊU CHÊ XUC TAC
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 7
THỰC NGHIỆM
Xử lý dầu ăn thải và mỡ cá
Xác định các chỉ tiêu của dầu thải và mỡ cá
XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 8
TỔNG HỢP BIODIEZEL
1. May khuây tư co gia nhiêt
2. Binh câu ba cô
3. Nhiêt kê
4. Sinh han
5. Con khuây tư
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 9
5
4
3
2
1
Đanh gia chât lương biodiesel.
Phân tich chât lương và xư ly nguyên liêu.
Đăc trưng xuc tac.
Khao sat cac yêu tô anh hương đên hiêu suât biodiesel.
Thu hôi glyxerin.
6 Đanh gia kha năng tai sư dung, tai sinh xuc tac.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 10
3.1 PHÂN TICH CHÂT LƯƠNG NGUYÊN LIÊU
Vang nhatVang sâmMau săc
TanhKhetMui
5,34,5Ham lương căn răn, % khôi lương
0,450,16Ham lương nươc, % thê tich
03,6Ham lương muôi, % khôi lương
-25Nhiêt đô đông đăc, oC
0,910,90Ty trong
5446Đô nhơt đông hoc ơ 40oC, cSt
8812Chi sô iôt, g I2/100g dâu
198,0193,5Chi sô xa phong, mg KOH/g dâu
3,603,34Chi sô axit, mg KOH/g dâu
Mơ caDâu ăn thaiChi tiêu chât lương
Nguyên liêu co chât lương kem cân xư ly.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 11
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Na2CO3, 4% NaOH 4% KOH 4%
Tác nhân trung hòaCh
ỉ số
axit,
mg
KOH/
g
Dầu thải
Mỡ cá
0
10
2030
40
50
60
7080
90
100
Na2CO3, 4% NaOH 4% KOH 4%
Tác nhân trung hòa
Hiệ
u su
ất, % Dầu thải
Mỡ cá
3.2 XƯ LY NGUYÊN LIÊU
3.2.1. Lưa chon tac nhân trung hoa:
Chon NaOH lam tac nhân trung hoa.
Na2CO3, 4% Na2CO3, 4%
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 12
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
Hàm lượng NaOH dư, %
Chỉ
số a
xit,
mgK
OH
/g d
ầu
Dầu thải
Mỡ cá
87
8889
9091
9293
9495
9697
98
0 2 4 6 8 10 12
Hàm lượng NaOH dư, %H
iệu su
ất, %
Dầu thải
Mỡ cá
3.2.2 Anh hương cua lương dư NaOH
3.2 XƯ LY NGUYÊN LIÊU
Ham lương NaOH dư tôi ưu la 8%.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 13
3.2 XƯ LY NGUYÊN LIÊU
818591Chưa sạch
Chưa sạch
Chưa sạch
Mỡ ca
83889294Chưa sạch
Chưa sạch
Dâu thaiHiệu suất dầu trung
tinh thu được, %
875432Số lần rửa
3.2.3 Anh hương cua sô lân rưa, nhiêt đô nươc rưa đên hiêu suât thu dâu trung tinh
9191898680Mỡ ca
9393939087Dầu
thảiHiệu suất dầu trung tính thu được, %
9080706050Nhiệt độ nước rửa, oC
Dâu thai: nhiêt đô nươc rưa tôi ưu la 70oC, va 4 lân rưa.
Mơ ca: nhiêt đô tôi ưu nươc rưa tôi ưu la 80oC, va 5 lân rưa.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 14
Vang sẫmVang sẫm Mau sắc
00Ham lượng muối ăn, (% KL)
00Ham lượng tạp chất cơ học, (%KL)
00Ham lượng nước, (% TT)
98122Chỉ số iốt, (g I2/g dầu)
196191Chỉ số xa phòng, (mg KOH/g dầu)
0,50,4Chỉ số axit, (mg KOH/g dầu)
0,900,89Tỷ trọng
5245Độ nhớt, (400C, cSt)
Mỡ caDầu ăn thảiTính chất
CHÂT LƯƠNG NGUYÊN LIÊU SAU KHI XƯ LY:
Nguyên liêu sau khi xư ly co chât lương tôt, cac chi tiêu chât lương đêu đat yêu câu.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 15
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.
3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ nung xúc tác đến hiệu suất thu biodiesel
Nhiệt độ nung tối ưu là 900oC.
0
10
20
30
40
50
60
70
400 600 800 1000
Nhiệt độ nung, oC
Hiệ
u su
ất, %
900
oC
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 16
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.
3.3.2 Ảnh hưởng của thời gian nung xúc tác
Thời gian nung tối ưu là 3 giờ.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 17
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.
3.3.3 Phô nhiêu xa tia X cua mâu MgSiO3 đa điêu chê
Phô XRD co xuât hiên cac pic đăc trưng cua MgSiO3.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 18
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.
3.3.4 Ảnh SEM của xúc tác MgSiO3 đã điều chế
Mẫu MgSiO3 điều chế được có dạng hình ông
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 19
3.4 Khao sat cac yêu tô anh hương đên qua trinh tông hơp biodiesel
3.4.1 Anh hương cua thơi gian phan ưng
30
35
40
45
50
55
60
2 3 4 5 6 7
Thời gian, giờ
Hiệ
u su
ất,
%
Dầu thải
Mỡ cá
Thơi gian tôi ưu cho ca hai loai nguyên liêu đêu la 6 giơ.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 20
30
35
40
45
50
55
60
65
4 5 6 7 8 9
Lượng xúc tác, g
Hiệ
u su
ất, %
Dầu thải
Mỡ cá
3.4 Khao sat cac yêu tô anh hương đên qua trinh tông hơp biodiesel
3.4.2 Anh hương cua ham lương xuc tac
Lương xuc tac tôi ưu la 8 g/100ml dâu, mơ.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 21
3.4 Khao sat cac yêu tô anh hương đên qua trinh tông hơp biodiesel
3.4.3 Anh hương cua ti lê metanol/dâu, mơ
30
35
40
45
50
55
60
65
70
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Tỉ lệ metanol/dầu, v/v
Hiệ
u su
ất, %
Dầu thải
Mỡ cá
Ty lê metanol/dâu thai tôi ưu la 0,5.
Ty lê metanol/mơ ca tôi ưu la 0,6.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 22
10
20
30
40
50
60
70
30 40 50 60 70 80
Nhiệt độ, oC
Hiệ
u su
ất, % Dầu thải
Mỡ cá
3.4 Khao sat cac yêu tô anh hương đên qua trinh tông hơp biodiesel
3.4.4 Anh hương cua nhiêt đô phan ưng
Nhiêt đô phan ưng tôi ưu la 60 oC.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 23
3.5 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH BIODIESEL
3.5.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ nước rửa
Xa phòng446Tạo nhũ nhiềuSố lần rửa, lần
9080706050Nhiệt độ nước rửa, oC
44567Số lần rửa, lần
2/11,5/11/10,8/10,5/1Tỷ lệ nước
rửa/biodiesel, v/v
3.5.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ thể tích nước rửa/biodiesel
3.5.3 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn
Tạo nhũ46Số lần rửa, lần
MạnhTrung bìnhYếuTốc độ khuấy
trộn
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 24
3.6 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM THU ĐƯỢC
Nicolet 6700 FT-IR Spectrometer
Number of background scans:128Number of sample scans: 128Resolution: 2 cm-1
Title Pho chong
***Bio tu mo ca
**Biodiesel tu dau thai - Diem Thuy
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
%T
ransm
itta
nce
1000 1500 2000 2500 3000 3500
Wavenumbers (cm-1)
3.6.1 Xác định cấu trúc sản phẩmKêt qua chông phô IR cua san phâm biodiesel tư dâu thai va tư mơ ca:
–CO-CH3
–CO–O–
Ca 2 phô trung nhau, va xuât hiên pic đăc trưng cho chưc metyl este.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 25
3.6.1 Xác định cấu trúc sản phẩm
Phô GCMS cua biodiesel tư dâu thai:
.
Phô GC-MS xuât hiên cac pic đăc trưng cho cac metyl este cua axit beo tư C12 – C22.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 26
3.6.1 Xác định cấu trúc sản phẩmPhô GC-MS cua biodiesel tư mơ ca:
Phô GC-MS xuât hiên cac pic đăc trưng cho cac metyl este cua axit beo tư C14 – C22.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 27
3.6.2 Xác định các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm
0,00,0Max 0,05D2709Ham lượng nước, % TT
0,00,0<0,05D189Cặn cacbon, % KL
0,20,230,8D974Chỉ số axit,mg KOH/g dầu
5755Min 47D976Chỉ số xetan
46-3 đến 12D2500Điểm vẩn đục, 0C
140157Min. 130D93Nhiệt độ chớp chay, 0C
5,55,61,9 – 6,0D445Độ nhớt, mm2/s ở 400C
40,0040,03-D240Nhiệt trị, MJ/kg
0,880,890,82 – 0,9D4052Tỷ trọng
Biodiesel từ dầu thải
Biodiesel từ
mỡ ca
Biodiesel chuẩnASTM 6751-02
Phương phap ASTM
Chỉ tiêu phân tích
Biodiesel thu đươc tư ca hai loai nguyên liêu đêu đat yêu câu chât lương theo tiêu chuân ASTM.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 28
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2001
Tốc độ quay, vòng/phút
Cô
ng
su
ất,
W
B20
Diesel
So sánh công suất động cơ khi dùng nhiên liệu B20 và diesel khoáng.
Công suất động cơ giảm không đáng kể khi dùng nhiên liệu B20, và vẫn đảm bảo tính năng tốt của động cơ.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 29
3.7 HÀM LƯỢNG KHÓI THẢI
COCO NONOXXCOCO22 RCHRCH
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 30
950
1000
1050
1100
1150
1200
1250
1300
1350
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
2100
Hµm
l
în
g C
O, p
pm
Biodiezel
Diezel
Tốc độ vòng quay ( vòng/ phút )
Hàm lượng CO trong khói thải động cơ ở các tốc độ khác nhau
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 31
Hàm lượng NOX trong khói thải động cơ ở các tốc độ khác nhau
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1400
1600
1800
2000
Tèc ®é vßng quay ( vßng/ phót )
Hµm
lîn
g N
Ox,
ppm
Biodiesel
Diesel
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 32
Hàm lượng RH trong khói thải động cơ ở các tốc độ khác nhau
0
200
400
600
800
1000
1200
1400 1600 1800 2000
Tèc ®é vßng quay ( vßng/ phót )
Hµm
lîn
g R
H, p
pm
Biodiesel
Diesel
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 33
Hàm lượng CO2 trong khói thải động cơ ở các tốc độ khác nhau
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 34
196Glyxerin 98% 142
284glyxerin 100%
Độ nhớt ở 40oC, cP
1,191,261Khối lượng riêng, g/cm3
287290Nhiệt độ sôi (ap suất khi quyển), oC
Vị ngọtVị ngọtVị
Không muiKhông muiMui
Không mauKhông mauMau sắc
Glyxerin thu đượcGlyxerin chuẩnMột số tinh chất hoa lý
Chât lương glyxerin thu đươc:WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 35
SO SÁNH PHỔ HPLC CỦA MẪU GLYXERIN THU ĐƯỢC VỚI MẪU CHUẨN
Phổ HPLC của mẫu glyxerin chuẩn.
Phổ HPLC của mẫu glyxerin tổng hợp.
Mẫu sản phẩm thu được đúng là glyxerin, và ít bị lẫn tạp chất.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 36
3.8 Nghiên cứu tái sử dụng và tái sinh xúc tác.
Có thể tái sử dụng xúc tác 8 lần
30
40
50
60
70
0 2 4 6 8 10
Số lần tái sử dụng, lần
Hiệ
u su
ất, %
Khả năng tái sử dụng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 37
3.8 Nghiên cứu tái sử dụng và tái sinh xúc tác.
Tái sinh xúc tác.Xúc tác đã qua tái sử dụng nhiều lần thì hoạt tính giảm
nhiều do xà phòng và các tạp chất bám lên bề mặt. Để loại bỏ hết xà phòng ta dùng cồn công nghiệp rửa sạch
xúc tác sau đó sấy khô trong 3h ở nhiệt độ 200oC. Xúc tác sau khi tái sinh tiến hành phản ứng ở điều kiện tối
ưu thu được hiệu suất metyl este là 63,8 %. Ta thấy hiệu suất có giảm so với lần đầu tiên.
Vì thế cần phải bổ sung một lượng nhỏ xúc tác để đảm bảo hiệu suất phản ứng và có thể tái sử dụng nhiều lần tiếp theo.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 38
1. Đã điều chế được xúc tác dị thể MgSiO3, với điều kiện nung tốt nhất là 900oC, 3 giờ.
2. Đã tìm được điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý nguyên liệu là:
54Số lần rửa, lần
8070Nhiệt độ nước rửa, oC
88Hàm lượng bazơ dư, %
NaOH 4%NaOH 4%Tác nhân trung hòa
Mỡ cáDầu thảiCác điều kiện xử lý tối ưu
3. Đã tổng hợp được biodisel từ dầu ăn phế thải trên xúc tác MgSiO3 với hiệu suất cao nhất là 64,5% trong các điều kiện sau: 100ml dầu thải, hàm lượng xúc tác là 8g, 50ml metanol, nhiệt độ phản ứng là 60oC, thời gian phản ứng là 6 giờ.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 39
4. Đã tổng hợp được biodisel từ mỡ cá trên xúc tác MgSiO3 với hiệu suất cao nhất là 64,4% trong các điều kiện sau: 100ml mỡ cá, hàm lượng xúc tác là 8g, 60ml metanol, nhiệt độ phản ứng là 60oC, thời gian phản ứng là 6 giờ.
5. Xác định các chỉ tiêu kỹ thuật của biodiesel thu được, và thấy rằng biodiesel thu được từ hai loại nguyên liệu đều đạt yêu cầu chất lượng của biodiesel theo tiêu chuẩn ASTM-6751.
6. Đã thử nghiệm B20 trên động cơ diesel, kết quả cho thấy công suất động cơ giảm không đáng kể, tuy nhiên hàm lượng khói thải độc hại CO2, CO, NOx, RH giảm đáng kể.
7. Đã xây dựng quy trình thu hồi glyxerin – một sản phẩm phụ có giá trị, xác định các chỉ tiêu chất lượng, và thấy rằng glyxerin thu được có độ tinh khiết cao, đạt yêu cầu chất lượng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 40
EM XIN CHÂN THANH CAM ƠN!
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 41
Đầu tiên là phản ứng của phân tử rượu với xúc tác bazơ tạo thành alkoxit:Sau đó gốc RO- tấn công vào nhóm cacbonyl của phân tử glyxerit tạo thành
hợp chất trung gian:
Hợp chất trung gian này không bền, tiếp tục tạo một anion và một alkyl este tương ứng:
Cuối cùng là sự hoàn nguyên lại xúc tác theo phương trình:
Xúc tác B lại tiếp tục phản ứng với các diglyxerit và monoglyxerit cũng giống như cơ chế trên, cuối cùng tạo ra các
alkyl este và glyxerin
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 42
Tính hiệu suất• Độ chuyển hoá của phản ứng có thể tính theo công thức sau:• C = mbio . Cbio/Mbio/{mdầu/(Mdầu . 3) }.• Trong đó:• mbio, mdầu: khối lượng sản phẩm và khối lượng nguyên liệu, gam.• Cbio : hàm lượng biodiesel có trong sản phẩm.• Mbio , Mdầu: khối lượng phân tử trung bình của biodiesel và của dầu.• Hệ số 3 xuất hiện trong phương trình vì mỗi phân tử glyxerit tạo ra 3 phân
tử metyl este.• Cũng có thể tính độ chuyển hoá của sản phẩm theo lượng glyxerin tạo
thành theo công thức sau:• C = mgly/{ 92.(mdầu/Mdầu) }• Trong đó :• mdầu: khối lượng dầu đem đi phản ứng, gam.• Mdầu: khối lượng phân tử trung bình của dầu thực vật.• mgly: khối lượng glyxerin thu được.• 92 : là khối lượng phân tử của glyxerin.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 43
+Tính toán lượng NaOH cần thiết dùng để trung hòa theo công thức:
x = (D.A.40)/56,1Trong đó:
x: lượng NaOH cần dùng để trung hòa, (g).D: lượng dầu cần trung hòa, (kg).
A: chỉ số axit của dầu đem trung hòa.40: khối lượng phân tử của NaOH.56,1: khối lượng phân tử của KOH.
Trong công nghiệp, người ta dùng NaOH rắn có hàm lượng 92%, nên lượng NaOH 92% cần dùng để trung hòa là: x = (D.A.40)/56,1.100/92
Mặt khác, không những NaOH kết hợp với axit béo tự do, mà còn kết hợp với một số chất khác trong dầu, vì vậy khi tính toán lượng NaOH cho trung hòa cần phải nhân thêm hệ số kiềm dư (thường là
từ 1,05 đến 3).
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 44
- Nguyên tắc: Chỉ số xetan được tính toán thông qua tỷ trọng và khoảng nhiệt độ sôi của nhiên liệu:
CI975 = 454,74 – 1641,416.D + 774,74.D2 – 0,554.B + 97,803.(logB)2.
Trong đó : D: là tỷ trọng của nhên liệu tại 15oC xác định theo ASTM D 1298.
B: là nhiệt độ sôi trung bình xác định theo ASTM D 86Phương pháp tính toán này có những hạn chế nhất định như :
- Không áp dụng được cho các nhiên liệu có phụ gia cải thiện trị số xetan
- Mức độ sai lệch giữa trị số xetan và chỉ số xetan phụ thuộc vào thành phần hóa học của nhiên liệu và có thể thay đổi trong giới
hạn rất rộng.
WWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM
Page 45
1
2
3
4 5
6
Cặn bẩnGlyxerin sạch
Glyxerin thô
Nước ngưng
Chân không
Metanol đi thu hồi
Sơ đô quy trinh công nghê thu hôi glyxerinWWW.DAYKEMQUYNHON.COM
WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHONWWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM