Thiết kế quy trình công nghệ sản xuất biodiesel từ mỡ cá

Biodiesel hay diesel sinh học (biodiesel fuel, thường viết tắt là BDF) là thuật ngữ dùng để chỉ loại nhiên liệu dùng cho động cơ diesel được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Thành phần chính của Biodiesel là các alkyl este, thông dụng nhất là metyl este. Trong những năm gần đây, có rất nhiều nước trên thế giới nghiên cứu, sử dụng và phát triển sản xuất biodiesel để góp phần giải quyết an ninh năng lượng, thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang cạn dần, góp phần đa dạng hóa và tạo ra nguồn năng lượng sạch làm giảm ô nhiễm môi trường . Nhiều phương pháp điều chế biodiesel từ dầu mỡ động thực vật đã được đưa ra như: sấy nóng, pha loãng, cracking, nhũ tương hóa, transeste hóa, .... Trong số đó thông dụng nhất là phản ứng transeste hóa do quá trình phản ứng tương đối đơn giản và tạo ra sản phẩm este có tính chất hóa lý gần giống nhiên liệu diesel. Việt Nam là quốc gia xuất khẩu cá basa mạnh trên thế giới. Năm 2011 sản lượng cá đạt trên 900.000 tấnnăm tương ứng với lượng mỡ cá trên 200.000 tấnnăm và dự kiến năm 2014 sẽ đạt hơn 1,5 triệu tấnnăm tương ứng với lượng mỡ cá khoảng 400.000 tấnnăm . Trong thời gian qua đã có nhiều cơ sở sản xuất Biodiesel từ mỡ cá basa. Tuy nhiên, chưa có những nghiên cứu khoa học sâu về vấn đề này cũng như quy trình công nghệ chưa nghiêm ngặt, dẫn đến sản phẩm Biodiesel chưa tinh khiết và không tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế, gây hậu quả khi đưa vào sử dụng thực tế. Điều này dẫn đến một số nhận định sai lầm cho rằng Biodiesel từ mỡ cá basa không thể pha trộn làm nhiên liệu thay thế cho động cơ diesel. Biodiesel là nhiên liệu tái tạo, có thể phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường được sử dụng cho động cơ diesel. Biodiesel được điều chế từ các nguồn nguyên liệu tái tạo như dầu mỡ động thực vật. Mặc dù có nhiều ưu điểm nhưng hiện nay biodiesel chưa được thương mại hóa vì giá thành của biodiesel vẫn còn cao diesel dầu mỏ. Các nguyên liệu rẻ tiền như dầu mỡ đã qua sử dụng sẽ làm giảm giá thành của biodiesel.

  !"#$%&'(%)*++,! -./0  1234*+5*+6*+ 7*189: 1234*;*8<$ +8=>?=@23>A6*+!:*1*1+BCD*E2F>G8('8HCH">I9J!<K   !"#$%&#'(  )*+%&#'("#, /0!!1  ),//0!!1"#' 23.  ,!,%4$/"#' /0!!1 56,(7("#' /0!!1  (7("#' /0!!1 89:;*2</0!!1 8#'(="#' /0!!1  56,/>?@!A/BCD!%EF!  G4$//,/(?HIJ 420!K$"#' /0!!1  G4$//,/(?H26C2L#7342M!/6N!/J=(?H-6! "#'  !C'!$61=J2<,OPQRPSQT !C'6CC1=JUPPSQT V$!EW!XY+)!CL1234*M2N!D8 Z,/A/[$-E+!76$Z,/A/[$!:!EW!XY 2\6CC=J  2EF/!$62'2[ Vng Tu, ngy thng năm 2013 O0PQR 1234*M2N!D8   8ST*1GD(UBV WXXXXXXXXXXXXXXKK YXXXXXXXXXXXXXXKK ZXXXXXXXXXXXXXXKK -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= [O\ c#$]!$/AI^-E]!^/9C_H$d`!C#e2EF/4!:! X^'A>=/[$/,/'/0!,6ef=2\2EF/-$!?H/,/7(g//#'=0># -M!h!7(g/C';%C=C-$!"#$-!B!iI/i!f=$#7 -$-E]!/K3-+C!E]/0!>!je/k!(/0!g//6l>'X4!2B EW/K/#!m/6!CK$X#K-! @= !FIB/:/,/7(g/2\2EF/-#'L2^-6!]!$/AI ^-E]!ef=2EF/!$66CC?,6/,62<,/#'!C-6!]!$ C'f=2\2EF/4EW!XYm/V?:6A./[$/,/'/0-6!76$7( m2n/?1%C'!#'oc#k/:9/^2KW4p%4/e/k!q!/[$/,/ C-6!K=2\6CC?,6/,62<,/#'!C r=l!s%]/:=*>#q/W/,/'/0!,6-6!-E]!^/9C _H$d`!C#e/,/'/0-6!76$K$/C/0!!14/Ib=e2n/?1%C '!#'oc#k/:2\EW!XYe/V?:6/6K=f=-6!]!$%C=2<, /#'C ZWk7(g//t^/(e/`!E7uD!/#'=0/E$6C 1e?C(/[$K=f=/t/KL#(#K_B=6!A2EF/h! 2K!!KI&7(/[$/,/'/0!,623?,6/,6C'2EF/6C/V* Vng Tu, thng 11 năm 2013 Nhóm Sinh viên thực hiện K=S !#'o$9. !#'oD,I n!a=90  T <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= []^-. W8<(U8_*`J*1'a**+#*Eb>V XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXKK +cdXXXXXXXXXK W8<(U8_*!+F9ST<**+#*Eb>V XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXKK 8e9VXXXXXXX +cdXXXXXXXXXK 8e9VXXXXXXX +cdXXXXXXXXXK 8e9f*1?=>VXXXXXXXXKK x <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= y <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= gVhM[i/j KWkQV 96Xff%$'Xff%/z?6Xff%{#f%eE]!(q%C9|}%C#A !hX~!23/V%6^%1#X~!/62M!/*Xff%2EF/:l#BNX#4/A $'=w2M!ACI/5/[$96Xff%%C/,/$%7'%ffe0!XJ!B%C =f'%ff-6!h!D=!2>'e/K-BL#EW/-(!W!/g#es XJ!CI,-3:l#B?6Xff%23!KII!:"#'($D!%EF!e$' (!#<%1#K$^/2$!/^Xe!KII2$X^!K$C^6-$!#< D!%EF!^/%C=!:=0o==0-E]!L#IE*!I,I2L#/(?6Xff% NX#=w2M!4/A2\2EF/2E$-$EB'K!eI$%6\!e/-$/7!e`E*! K$e-$ffK$e-6!k2K0!XJ!B%CI:g!-$ffK$X6"#,  I:g!E*!2k2*!:C^6-$:Ib=ff/K5/BK$%&! !k!%1#Xff% 1$=%C"#k/!$l#B7b#/,?$$=^-(!WD=SQ: %EF!/,2^-RQQQQQBPD=E*!g!W%EF!=w/,-SQQQQQBPD= CX47(D=SQx;2^*ey-1#BPD=E*!g!W%EF!=w/,76:! xQQQQQBPD=-6!]!$"#$2\/KL#/*+:l#B96Xff%N=w/, ?$$#'e/E$/Kh!!/g#76$/>#LB2LC'/`!E"#'  /0!!1/E$!=!neXY2(:Ib=96Xff%/E$7(C 70!#>[#/#b"#k/(e!>'A#"#:72E$C6sXJ!4/(L#C' XY2(=MkA2H$%=/6-@!96Xff%N=w/,?$$70!3I$-M %C=%1#$'(/62M!/*Xff% 96Xff%%C%1#,^6e/K3I>['/C>1W=0 -E]!2EF/sXJ!/62M!/*Xff%96Xff%2EF/2L#/(N/,/!#<!#' %1#,^6EX#=w2M!4/An/X~/KL#E#23=E!1$' ?6Xff%/E$2EF/E*!=^K$.!,C/[$?6Xff%Y/t/$6Xff%X# =j),/!#'%1#-•LEX#=w2\"#$sXJ!;%C=!:=!,C/[$ ?6Xff% O <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= KY\lm[i/jV KYKW/0[V w/,2EF/%C=!#'%1#:l#B?6Xff%/['(#%CN=w/,-$C/, ?$$ -6!h!D=!2>'!L#0/,-$?€I,-3-B=^+/,/V 2<!?@!0!)s#G6! ),  -$  z$!$#  'I6I$%=#}  %C  =M  -6!  S  %6C  /,  #M/  ?M v%#-{6-=fe$!$X$f),-$5/!WL#2L#71k!C/,//( 2MD7,/$#e-E+!$!E]$#0/,-$N/,/6z/,?M}-6!2L# 7:42EF/W%N0!LC0!A#6n/>!k!> ^6 L=n/B%EF!/,-$70!/$6*/,?$$?12>#%C/,-$2>#%C/, ?$$!E]#X~!-B7KI>?1!h$/,-$C/,?$$ n/23=-E+! ),-$-6!4/K3k!-SQD=•\!nI/w/,-6!4‚ 7!6n//K=Y#/,XCWe‚=-6!$6#0pe/,?k=ƒ/62•2^WSy7!+/, QD=#  ),-$/Kk/2MD!-E+!E*!2k$e/tj/,D!$L/L# XC),E*!-6!$6$#S,!2\2^/L#XCQ8S/=zx8y!$=}N76:! Sey7!-+2e=g/D!-!%EF!$*6WD!/L#XC/*3 #0-6!$6D=/,2^8ey7!P/6zD=2#}eh!D=L$# /,D!-!$*e/K72^Wy8O7!PD=~'#M/=0-E]!k!C4 /#!/BIg/D/`!E%6^g/D/KC=%EF!2^=L#$'5 n/23=: # CJ//[$/,24/%CS# C/,/,T# e-!%EF!/,CJ/ %2#NSey8T7!),-$70!/K/*"#$XJ/IJzXJ/g/BI}e (#/V..X,!?!6C.7KI>?12EF//,24/e/,„]7…C U <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= J/e#'(XJ/+/,24/I,-3%W!%C?#<!$'C6e+/,/, !%C?#<!-g!$'6\C6 ~$JCJ//[$/,-6!4?q2#N,!y8OXE*!%H/e/, /KAI5X/E2•4-h!7i/0!/K2L#71,I~FI #M/2H$IA)$=I#/$C,%$e70!2•4+I0!/[$1$= -6!:>^6e$/K3#0CJ/W=C/62•W=*-6!4 zN,!TXE*!%H/C!D=}e/,-$/K3,I,XJ/8T%-6!=M D= f$6%g/-EF#=f'%e%C=M/B/<e/K/0!g/K$/%C)T†e 70!=C#eXo/,'eXo$-6!EW/ -6!2]k!e=f$6%E]!2EF/X~!-6!/0!!1I23%C=/B/k! 20!%^e%C=X#!=0-6!EW/-s$75lfe/Bb'-s$*e=4/=,'I66 C%C=%1#/6/,/?(I%tj f$6%%C=M-6!h!,//BsXJ!:l#B?6Xff%:g!/#'3H ^6?6Xff%l\'-$kE#+‡%1xW%EF!=f$6%N$I:2EF/%B'-$7j :Ib= 1$'e+1$=/K76:!TTX6$!1I2#=k-6!EW/C/K k2#EEW/!6Ce6^2M!-%ˆ4/:l#BCE*!=^e2EF//BI!B' I‰IAI7b#=f$6%GEF!=f$6%AI7b#C61$=/Kl#EW! D!2M?(D=SQQ‚e/V76:!ySQQQBŠD=SQQRe76:!OOQQQBŠD= SQQe-RQQQQBŠD=SQ!:=eE!Y+=g/-‚QQQQB=f$6% AI7b#C61$=eIJ/JL#=J/25/:l#B7f6X,!pe !FI -6I'%ffe:l#B|6-=$%Xf'e:l#B-8|6-=$%Xf'X#!=02M-6! !C*8=4/8/$6#e:l#B*C4$e:l#B/<70z76:!TQ8xQ‹ %EF!=f$6%AI7b#2EF/sXJ!23:l#B/<70} KYKYgnopV CI/['(#/[$X#/,%C!%'/f-fC/B70!lCIt!K$# %B'N/,/tE*/K=C#C!^6n/70!=C##/,/KL#/B?‰670! ?\6t$/(=‚x‹#/,Xo?H6l'K$-$/,//BE$%Xf'Xfe7f6Œ!>' -$=~7K/H# ‚ <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= G6^$/X?‰6!<==^/•!/K!k//$/?6l'%/#pXCNSŽSO)C/K =Mk2(S‚)e-6!2K/['(#%C$/X?‰670!6G6^)xŽ)O-B5e)‚Ž )SQ70!?\6t$-BL#n/?1%6^)‚70!?\6t$e)SSŽ)SO70!?\6 t$/$62M/`!L# -6!=w/,/K/g$/,/f-6%e/,/$=2n/?1%CK=•e.A'X#/, -B/K!,-H-6!XEF/Ib=C%C!#<4/Ib=/K!,-HD!%EF!C!,-H //$6-6!"#, ?:6"#:/(?(eX#/,/`!?H?(=C#N=C#2j $!=C#Y=)B?‰6?H0^6C%WI=j!!k!E7kH]eW/K =C#q!V12ME]!/i!<^+X^!%j!e+12MBI.20!2n/ %^ %W/,/ff-C$/X?‰64X6/K=^/)N) S 2() SS -6!2KC=%EF!%C ) ‚  Tx † S )(=xQ‹ ) O  TS † S )(=S‚‹ ) ‚  TS † S )(=T‹ ) ‚  TO † S )(=‚‹ ) x  S‚ † S )(=x‹ CI$l?‰6/[$=w/,-$C?$$2EF/7:6,+$V•$!C )*/6B'$%6^=w/KCI$l?‰6!k!$#$l?‰670!6 /(=yUeRU‹z=w/,-$}COxeU‹z=w/,?$$}WCI/['(#%C$l 6%f/z)‚}/(=TReTx‹z=w/,-$}CxOeOS‹z=w/,?$$}CI$l ?‰66/['(#%C$lI$%=/z)OQ}WS‚e‚U‹z=w/,-$}CSyeTQ‹z=w/, ?$$}a0!B'/K47,/?1LCI$l?‰6!h$/,/IE*!I,IC2H$ ?C#0/[$/,-$C=%EF!EW//K-6!=w/,-$C=w/,?$$7,jC @=-6!!W^2EF/2L!H/[$/,/?,6/,6-EW/2>'z•Qey‹}E!C= %EF!||•%^*%Wz•ŽS=!a†P!} EA'CIK$/C5/BK$%&/[$=w/,-$C/,?$$6C 6C2,Ig!'#/#sXJ!%C=!#'%1#?$2#2L#/(?6Xff% R <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), -E]!^/9C_H$8`!C#a6$K$/C)4/b= CI$l?‰6/K-6!=w/,-$e/,?$$ $l C=%EF!‹ •l'-/z)xQ} eS •l$%=/z)OQ} S‚eOO •lvf$-/z)‚Q} OexR •l•-$/X/z)SQQ} QeTx •l†%f/z)‚} TTeOQ •lG6%f/z)‚S} SeOT •lG6%f/z)‚T} ex‚ •l$X6%f/z)SQ} QeOQ q*+!+F>!r59H>+5*("V f$6%/t2EF/!%C-EF#=f'%/$'=f'%$%/66%e%C=MFI/BK$ /h#/*e/0!g/)T†e7TSeQSxe/B%j!70!?$'*e70!=C#e=~ /<e/KH!ƒe12M0x‚6)e12M20!2n/8xx6)e‡-!?$'* ez+OQ6)}f$6%/K5I>/4/eXo$-6!EW/e-EF#eff-e?f‘fC #(/,/X#!=0h#/*e/K7:D!t$$L#%6^4$eE!5$-6! /B?‰6eX#f$6%Xo?q%s$/,'W!#<%s$12MBIe7K.B' -6!,,!?$!C'f$6%%C=M/B2M/ f$6%2EF/:l#B/['(#N75 !FI1$'e2EF/4/1 ?@!/,/ !FI-4/(ISC)†e)†Se/K!$1e+,I#BBIe/Kli/,/e f6/,/I:g!$# z} )†’S S “) T † zS} )† S ’T S “) T †’ S † M?$'*BIf$6%70!?$'*6n/?$'*!k!ElD!-6! /~!/,/2L#71E$#elD!?$'*/$6*=f$6%NS8x% 8”#/#?q%s$/$6**/[$f$6%I:2A=2n/**lD!x% -6!70!75e23/K34/12,%s$PI,$%s$ Q <)0!!1v:Z#B96Xff%Nw), [...]... Biodiesel + 90% diesel B20: 20% Biodiesel + 80% diesel B100: Biodiesel nguyên chất 13 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ Mỡ Cá Trường Đại Học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm BD có tính chất vật lí gần giống như DO nhưng tốt hơn về mặt chất thải II.2 CÁC QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT: Tổng hợp về lý thuyết liên quan đến biodiesel (nguyên liêu, phương... tổng hợp biodiesel từ mỡ cá tra bắt đầu từ khâu điều chế, tạo 19 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ Mỡ Cá Trường Đại Học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm hạt, xác định các tính chất hóa lý đặc trưng và hoạt tính của xúc tác cho đến khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiêu suất phản ứng tạo thành biodiesel Cơ sở phân tích các số liêu... của thiết bị sau khi rửa, Tuy thuộc vao thời gian rửa thiết bị ma ta xác định được số thiết bị tách pha cần thiết tương ứng Quá trình phân pha được thể hiên lớp dưới, chủ yếu chứa tạp chất và glixerin, được lấy ra trước chứa trong bình 7, ester vẫn ở lớp trên Biodiesel được tách pha và đưa vào thiết bị 8 23 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ Mỡ Cá. .. suất sản phẩm, ở đây tôi chọn thiết kế chi tiết thiết bị phản ứng này Tác nhân gia nhiêt: Nhiêt độ của các hỗn hợp cần gia nhiêt tương đối thấp (dưới 550C), trong thiết bị phản ứng có đặt thiết bị khuấy nên ta dùng thiết bị gia nhiêt bằng nước Các quá trình cần cấp nhiêt: quá trình tăng nhiêt độ của hỗn hợp dòng vào, quá trình phản ứng, quá trình. .. quá trình ở thiết bị 15 Ta xem lượng nhiêt lượng cung cấp cho phản ứng và nhiêt lượng hao phí trong khoảng thời gian t’ là như nhau khi xét tại bất kì thời điểm nào của quá trình phản ứng tại thiết bị 14 Công suất điên trở: Công suất nhiêt khi xét cả quá trình : t = 30 phút Chọn công suất điên trở P = max (P1;Ptb) = max( 34 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ. .. dung Biodiesel do ông sáng chế để chạy máy II.1.2 Các nguồn chủ yếu chế tạo biodiesel: - Dầu mỡ thải từ nấu nướng - Cây có dầu - Cây Jatropa - Vi tảo - Mỡ cá 11 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ Mỡ Cá Trường Đại Học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm II.1.3 Ưu điểm: Về mặt môi trường - Giảm lượng phát thải khí CO2 - Không có hoặc chứa rất ít các... tổng hợp sản xuất biodiesel từ mỡ cá chủ yếu nguồn nguyên liêu là các tra, cá Basa và methanol Đối với nguồn nguyên liêu là mỡ cá có đặc điểm: Mỡ cá dễ bị ô xy hóa khi tiếp xúc với không khí trong thời gian lơn hơn 24 giờ Thường ở dạng đặc sánh, có mùi hôi đặc trưng của cá và chỉ số axit lớn do vây trước khi đưa vào tổng hợp biodiesel ta cần có công đoạn... nguyên liêu Các bước được tiến hành xử lý như sau: 21 Đồ Án Công Nghê Sản Xuất Biodiesel Từ Mỡ Cá Trường Đại Học Bà Rịa - Vũng Tàu Khoa Hóa Học và CN Thực Phẩm Gia nhiêt làm nóng chảy lượng mỡ cá cho lượng nhiêt giao động từ ở 50 đến 100 0C nhằm muc đích loại bỏ nước và loại bỏ các tạp chất có lẫn trong quá trình nhập liêu Dựa vào lượng axit trong mỡ cá ta cho... ứng tổng hợp biodiesel xúc tác NaOH/γ-Al2O3 bằng phương pháp quy hoạch thực nghiêm sử dung phần mềm Statgraphics để phân tích và tính toán II.3 ĐÁNH GIÁ LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Đã sử dung 4 loại xúc tác đồng thể là KOH, NaOH, H2SO4, PTSA trong phản ứng tổng hợp biodiesel từ mỡ cá tra Các kết quả thu được cũng khẳng định hoạt tính rất cao của các loại xúc... nhiều giai đoạn, nhiều thiết bị để thành sản phẩm Để tận dung công suất hoạt động của thiết bị ( nhất là thiết bị tách pha), ở đây tôi sẽ thiết kế hê thống hoạt động bán liên tuc: nhập liêu gián đoạn và tháo liêu liên tuc Như đã nêu ở trên, quá trình chuyển hóa mỡ cá bằng các chuyển vị este bằng acid và bằng kiềm Do tầm quan trọng của thiết bị phản ứng