TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ DẦU ĂN PHẾ THẢI TRÊN HỆ XÚC TÁC DỊ THỂx

TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ DẦU ĂN PHẾ THẢI TRÊN HỆ XÚC TÁC DỊ THỂ
KI/ γ - Al
2
O
3
1.Tổng quan quá trình tổng hợp biodiesel
1. Xử lý nguyên liệu dầu ăn thải
2. Điều chế xúc tác KI/ γ - Al
2
O
3
3. Tổng hợp biodiesel
2. Thực nghiệm
2.1. Xử lý nguyên liệu dầu ăn phế thải.
Nguyên liệu dầu ăn phế thải được xử lý qua các giai đoạn sau: lắng, lọc, tách axit béo tự
do bằng NaOH, sau đó tiến hành rửa và sấy dầu để nguyên liệu dầu ăn phế thải đạt tiêu
chuẩn cho phản ửng tổng hợp biodiesel.
2.1.1 Lắng
Dựa trên cơ sở sự rơi tự do của các hạt phân tán có trong dầu dưới ảnh hưởng của trọng
lực. Do chỉ dựa vào sự rơi tự do nên quá trình lắng kéo dài.
Dùng bình chứa dung tích 5 l,chứa đầy dầu ăn thải,để trong 5 ngày ở nhiệt độ thường,cứ
24h thì lấy một một lượng nhỏ cho vào ống nghiệm ,kiểm tra hàm lượng tạp chất trong
mẫu, đến khi hàm lượng tạp chất không giảm nhiều nữa thì đạt yêu cầu.
Số ngày lắng (ngày) 0 1 2 3 4 5 6
Hàm lượng các tạp chất cơ học, (% wt)
2.1.2.Lọc
Quá trình lọc dựa trên khả năng của các vật liệu xốp chỉ cho đi qua những phần tử có kích
thước nhất định.
Dùng giấy lọc để lọc tập chất sau khi lắng, thực hiện lọc liên tục đến khi hàm lương tạp
chất giảm không đáng kể, lúc đó ghi kết quả:
Số lần lọc (lần) 0 1 2 3 4 5

Hàm lượng các tạp chất cơ học, (% wt)
2.1.3. Tách axit béo tự do:
Thực hiện quá trình tách axit béo tự do bằng tác nhân trung hòa NaOH 0,1 N
Khảo sát tốc độ khuấy trộn ảnh hưởng đến trị số axit và hiệu suất dầu thô trung tính :
Tốc độ khuấy vòng/phút
200 300 400 500
Chỉ số axit, mgKOH/ g dầu
Hiệu suất tạo dầu trung tính, %
Khảo sát nhiệt độ ảnh hưởng đến hiệu suất thu dầu trung tính:
Nhiệt độ
o
C
40 60 80 100 120
Hiệu suất dầu trung tính thu được %
Chỉ số axit, mgKOH/1g dầu
Khảo sát ảnh hưởng của số lần rửa đến hiệu suất thu dầu trung tính:
Số lần rửa 2 3 4 5 6 7
Hiệu suất dầu %
Sau khi xử lý chúng tôi tiến hành xác định các chỉ tiêu chất lượng kết quả thu được như
sau:
Chỉ tiêu dầu thải sau khi xử lý
Độ nhớt, cSt
Độ axit, mg KOH/g dầu
Hàm lượng nước, %
Hàm lượng tạp chất cơ học, %
Tỷ trọng
Màu
2.2.Khảo sát điều kiện ảnh hưởng đến độ chuyển hóa của dầu ăn phế thải :
4
1

2
5
3
Tiến hành phản ứng
1. Ống sinh hàn
2. Bình phản ứng
3. Thiết bị khuấy từ gia nhiệt.
4. Nhiệt kế
5. Con khuấy từ
Phản ứng được tiến hành trong thiết bị phản ứng bình ba cổ có nhiệt kế để theo dõi nhiệt
độ. Sản phẩm thu đuợc đem đi tách chiết và tinh chế.
Điều kiện phản ứng ban đầu như sau: Dầu phản ứng:100ml, Hàm lượng xúc tác: 3g, thời
gian phản ứng 4h, nhiệt độ phản ứng 60
0
C, tốc độ khuấy trộn 300 vòng/phút, tỉ lệ
methanol/dầu 0,3.
2.2.1.Hàm lượng KI :
Hàm lượng chất hoạt hóa (% KI) 0 10 20 30 40 50
Độ chuyển hóa (%)
2.2.2. Tỉ lệ metanol/dầu ( theo thể tích )
Tỉ lệ thể tích metanol/dầu 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
Độ chuyển hóa, %
2.2.3. Nhiệt độ phản ứng:
Nhiệt độ,
o
C 40 50 60 70 80
Độ chuyển hóa, %
2.2.4. Thời gian phản ứng:
Thời gian phản ứng, h 2 3 4 5 6 7
Độ chuyển hóa, %

2.2.5. Tốc độ khuấy trộn:
Tốc độ khuấy trộn v/phút 100 200 300 400 500 600
Độ chuyển hóa %
2.2.6. Số lần sử dụng xúc tác:
Số lần sử dụng xúc tác 1 2 3 4 5 6
Độ chuyển hóa %
2.2.7. Chất lượng sản phẩm:
Chỉ tiêu phân tích Phương pháp
Biodiesel chuẩn
ASTM 6751-02
Biodiesel từ dầu
ăn thải
Tỷ trọng ASTM D4052 0,82 – 0,9
Nhiệt trị, MJ/kg ASTM D240 -
Độ nhớt, mm
2
/s ở 40
0
C ASTM D445 1,9 – 6,0
Nhiệt độ chớp cháy,
0
C ASTM D93 Min. 130
Điểm vẩn đục,
0
C ASTM D2500 -3 đến 12
Điểm chảy,
0
C ASTM D97 -15 đến 10
Chỉ số axit ASTM D974 0,8