اثر روش تهیه بر عملکرد کاتالیست اکسید کلسیم در تولید بیودیزل از روغن نباتی
چکیده
در این پایان نامه، ابتدا برای تولید بیودیزل توسط واکنش ترانس استری شدن از کاتالیست های ناهمگن بازی cao/?_al2o3، cao/d10_10,basf، cao/d10_21,bas، cao/tio2، cao و سنگ مرجان استفاده شده اشت. شرایط واکنش در حضور این شش کاتالیست عبارت اند از: دمایی واکنش 65 درجه سانتیگراد، زمان واکنش 8 ساعت، نسبت مولی الکل به روغن 12:1 تا 30:1 و غلظت کاتالیست نسبت به وزن روغن اولیه 5 درصد وزنی. بالاترین تبدیل برابر 99 درصد برای کاتالیست سنگ مرجان بدست آمده است. با توجه به درصد خلوص بالای بیودیزل در حضور سنگ مرجان، این ماده به عنوان کاتالیست برای واکنش ترانس استریفیکاسیون انتخاب شد. جهت بررسی و بهینه سازی شرایط عملیاتی واکنش از روش طراحی آزمایش استفاده شده است. دمای کلسیناسیون کاتالیست، نسبت مولی متانول به روغن و غلظت اولیه کاتالیست به عنوان متغیر ها انتخاب شدند. ماکزیمم درصد خلوص بیو دیزل و بازده تولید بیودیزل به عنوان توابع هدف تعیین گردیدند. دمای کلسیناسیون کاتالیست به عنوان فاکتوری مهم، دارای اثر مثبت بر روی درصد خلوص و بازده تولید بیودیزل می باشد. همچنین غلظت کاتالیست نیز دارای اثر مثبت بر روی درصد خلوص بیودیزل می باشد. نسبت مولی متانول به روغن اثری منفی بر افزایش درصد خلوص دارد. افزایش نسبت مولی متانول به روغن در ابتدا تاثیر ناچیز مثبتی بر افزایش بازده تولید دارد و با افزایش از 18:1 تا 24:1 اثری منفی بر بازده تولید بیودیزل دارد. جهت پیش بینی درصد خلوص و بازده تولید بیودیزل به صورت توابعی از این متغیرها از مدل درجه دوم استفاده شده است. حالت بهینه درصد خلوص بیودیزل در دمای کلسیناسیون 900 درجه سانتیگراد، درصدوزنی کاتالیست % 6 و نسبت مولی متانول به روغن 12:1 بدست آمد و حالت بهینه بازده تولید بیودیزل در دمای کلسیناسیون 53/893 درجه سانتیگراد، درصدوزنی کاتالیست 1/6% و نسبت مولی متانول به روغن 56:1/15 بدست آمده است. درصد خلوص بیودیزل بعد از چهار بار استفاده مجدد از سنگ مرجان برابر 42/78% بدست آمد که این امر نشان می دهد که این کاتالیست تکرارپذیری خوبی دارد.