Nghiên cứu chuyển hóa dầu ăn phế thải & mỡ cá thành bio

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------------------------
BÁO CÁO LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Đề tài: NGHIÊN CỨU CHUYỂN HÓA DẦU ĂN
PHẾ THẢI VÀ MỠ CÁ THÀNH BIODIESEL TRÊN
XÚC TÁC DỊ THỂ

Học viên: ĐỖ THỊ DIỄM THÚY
GVHD: PGS.TS ĐINH THỊ NGỌ
HÀ NỘI 2009
Nội dung báo cáo
Giới thiệu chung
1
Thực nghiệm
2
Kết quả thảo luận
3
Kết luận
4
GIỚI THIỆU CHUNG

Nguồn nhiên liệu khoáng ngày càng cạn kiệt,
và tác động lớn đến môi trường.
→Việc nghiên cứu và phát triển nguồn nhiên
liệu thay thế đang là việc làm hết sức cần thiết.

Biodiesel với ưu điểm nổi bật:
• Làm giảm đáng kể lượng khí thải độc hại.
• Có khả năng tái tạo được.
→ Biodiesel là nhiên liệu thay thế được quan

tâm hơn cả.
GIỚI THIỆU CHUNG
Nguyên liệu để tổng hợp biodiesel:
Biodiesel
Biodiesel
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
Giới thiệu chung
Các loại xúc tác được sử dụng:
Xúc tác đồng thể
Xúc tác dị thể
Ví dụ: Na
2
SiO
3
, CaSiO
3
, MgO hoạt hóa bằng NaOH…
Ví dụ: NaOH, CH
3
ONa, HCl, H
2
SO
4
...
Trong đồ án này nghiên cứu xúc tác dị thể MgSiO
3

4
3
2
1
Chuẩn bị nguyên liệu
Tạo kết tủa
Lọc rửa kết tủa
Sấy & nung
MgSiO
3
ĐIỀU CHẾ XÚC TÁC
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
TỔNG HỢP BIODIEZEL
1. Máy khuấy từ có gia nhiệt
2. Bình cầu ba cổ
3. Nhiệt kế
4. Sinh hàn
5. Con khuấy từ
5
4
3
2

1
Đánh giá chất lượng biodiesel.
Phân tích chất lượng và xử lý nguyên liệu.
Đặc trưng xúc tác.
Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu
suất biodiesel.
Thu hồi glyxerin.
6
Đánh giá khả năng tái sử dụng, tái sinh xúc tác.
3.1 PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU
Vàng nhạtVàng sẫmMàu sắc
TanhKhétMùi
5,34,5Hàm lượng cặn rắn, % khối lượng
0,450,16Hàm lượng nước, % thể tích
03,6Hàm lượng muối, % khối lượng
-25Nhiệt độ đông đặc,
o
C
0,910,90Tỷ trọng
5446Độ nhớt động học ở 40
o
C, cSt
8812Chỉ số iôt, g I
2
/100g dầu
198,0193,5Chỉ số xà phòng, mg KOH/g dầu
3,603,34Chỉ số axit, mg KOH/g dầu
Mỡ cáDầu ăn thảiChỉ tiêu chất lượng
Nguyên liệu có chất lượng kém cần xử lý.
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 hòa
Chỉ số axit, mg KOH/g
Dầu thải
Mỡ cá
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Na2CO3, 4% NaOH 4% KOH 4%
Tác nhân trung hòa
Hiệu suất, %
Dầu thải
Mỡ cá
3.2 XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU

3.2.1. Lựa chọn tác nhân trung hòa:
Chọn NaOH làm tác nhân trung hòa.
Na
2
CO
3
, 4% Na
2
CO
3
, 4%
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 2 4 6 8 10 12
Hàm lượng NaOH dư, %
Chỉ số axit, mgKOH/g dầu
Dầu thải
Mỡ cá
87
88
89
90
91
92
93
94

95
96
97
98
0 2 4 6 8 10 12
Hàm lượng NaOH dư, %
Hiệu suất, %
Dầu thải
Mỡ cá
3.2.2 Ảnh hưởng của lượng dư NaOH
3.2 XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
Hàm lượng NaOH dư tối ưu là 8%.
3.2 XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU
818591
Chưa
sạch
Chưa
sạch
Chưa
sạch
Mỡ cá
83889294
Chưa
sạch
Chưa
sạch
Dầu
thải
Hiệu suất dầu trung
tính thu được, %

875432Số lần rửa
3.2.3 Ảnh hưởng của số lần rửa, nhiệt độ nước rửa đến hiệu suất
thu dầu trung tính
9191
898680Mỡ cá
9393939087
Dầu
thải
Hiệu suất dầu trung
tính thu được, %
9080706050Nhiệt độ nước rửa,
o
C
Dầu thải: nhiệt độ nước rửa tối ưu là 70
o
C, và 4 lần rửa.
Mỡ cá: nhiệt độ tối ưu nước rửa tối ưu là 80
o
C, và 5 lần rửa.
Vàng sẫmVàng sẫm Màu sắc
00Hàm lượng muối ăn, (% KL)
00Hàm lượng tạp chất cơ học, (%KL)
00Hàm lượng nước, (% TT)
98122Chỉ số iốt, (g I
2
/g dầu)
196191Chỉ số xà phòng, (mg KOH/g dầu)
0,50,4Chỉ số axit, (mg KOH/g dầu)
0,900,89Tỷ trọng
5245Độ nhớt, (40

0
C, cSt)
Mỡ cáDầu ăn thảiTính chất
CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU SAU KHI XỬ LÝ:
Nguyên liệu sau khi xử lý có chất lượng tốt, các chỉ tiêu
chất lượng đều đạt yêu cầu.
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 900
o
C.
0
10
20
30
40
50
60
70
400 600 800 1000
Nhiệt độ nung, oC
Hiệu suất, %
900
o
C
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.
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.

3.3.3 Phổ nhiễu xạ tia X của mẫu MgSiO
3
đã điều chế
Phổ XRD có xuất hiện các pic đặc trưng của MgSiO
3
.
3.3 Chế tạo và xác định đặc trưng của xúc tác.
3.3.4 Ảnh SEM của xúc tác MgSiO
3
đã điều chế
Mẫu MgSiO
3
điều chế được có dạng hình ống