Thiết kế qui trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá với năng suất 10000 lít trên ngày

Do đó, thiết kế quy trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá được ứng dụng để sản xuất ra các sản phẩm thay thế cho nguồn dầu mỏ thiên nhiên đang dần cạn kiệt, áp dụng nhiều phương pháp và luôn

LỜI CẢM ƠN

Chúng em chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu đã tạo cho chúng em một môi trường học tập thật tốt, trang bị cho chúng em đầy đủ các thiết bị học tập hiện đại Đặc biệt, là quý thầy, cô khoa Hóa – Công nghệ thực phẩm đã tạo điều kiện tốt nhất và giải quyết mọi vấn đề một cách tận tình

Và chúng em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Th.S Nguyễn Quốc Hải đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu để chúng

em có thể làm tốt bài báo cáo này

Trong thời gian hoàn thành báo cáo này, chúng em đã có nhiều sự cố gắng nỗ lực Kính mong sự phê bình và đóng góp ý kiến của quý thầy, cô để báo cáo của chúng em được hoàn thiện và tốt hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

MỞ ĐẦU

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển và cùng với nó là yêu cầu ngày càng cao về độ tinh khiết của các sản phẩm và yếu tố giá thành luôn là một vấn đề được ưu tiên Do đó, thiết kế quy trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá được ứng dụng để sản xuất ra các sản phẩm thay thế cho nguồn dầu mỏ thiên nhiên đang dần cạn kiệt, áp dụng nhiều phương pháp và luôn luôn được cải tiến, đổi mới ngày càng hoàn thiện hơn như là: chưng cất, trích ly,… Trong công nghiệp, quy trình sản xuất Biodiesel thường có quy mô vừa và nhỏ và đầu năm 2014, nước ta đã sử dụng xăng E5

Qua các môn đã học: Quá trình thiết bị, Auto Cad … Chúng em sẽ thiết

kế quy trình sản xuất Biodiesel từ mỡ cá với năng suất 10000lit/ngày, với việc giải quyết những vấn đề sau:

CHƯƠNG I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT BIODIESEL

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Năng lượng đang là tiêu điểm chính trên thế giới trong thời gian gần đây Nhu cầu sử dụng năng lượng của con người ngày một tăng, trong khi nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, con người đang cần kiếm một nguồn năng lượng mới thay thế là rất cần thiết Biodiesel là nguồn nhiên liệu có nguồn gốc

từ dầu mỡ thực, động vật Những đặc điểm khi sử dụng Biodiesel là khả năng cháy sạch và thải ra rất ít khí độc hại cho môi trường như oxit lưu huỳnh, hydrocacbon… Nghiên cứu đã chứng minh, dùng Biodiesel giảm 1/3 lần muội than so với nhiên liệu diesel truyền thống Đồng thời không cần thêm phụ gia để tăng chỉ số Cetan và nhiệt độ sôi cao cũng là yếu tố thuận lợi cho việc tồn trữ lâu dài Mặt khác, khi phát triển nhiên liệu Biodiesel sẽ thúc đẩy ngành nông nghiệp, ngư nghiệp… phát triển

Tuy nhiên việc sản xuất Biodiesel từ dầu mỡ thực, động vật gặp nhiều khó khăn đó là giá thành sản phẩm khá cao Bên cạnh đó, trong quá trình chế biến thủy sản cá da trơn (cá tra, cá basa…) một lượng lớn mỡ cá không được sử dụng

sẽ thải ra ngoài, nếu không được xử lý sẽ gây ô nhiễm môi trường Vì vậy, nhóm

chúng em sẽ “Thiết kế quy trình sản xuất Biodiesel từ mỡ cá với công suất 10.000 lít/ngày” giúp tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có và bảo vệ môi

trường

II NHIÊN LIỆU BIODIESEL

II.1 Khái niệm Biodiesel

Biodiesel hay là diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật bằng cách chuyển hóa trygryceride của axit béo Sản phẩm chính thu được là ester của những axit béo

Theo tiêu chuẩn ASTM, Biodiesel được định nghĩa là “các mono alkyl este của các axit mạch dài có nguồn gốc từ các lipit có thể tái tạo lại như: dầu thực vật, mỡ động vật, được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel”

II.2 Sự hình thành và phát triển Biodiesel

II.2.1 Lịch sử hình thành

Ngày 10/08/1893 lần đầu tiên Rudolf Diesel đã sử dụng Biodiesel do ông sáng chế để chạy máy Năm 1912, ông đã dự báo: “Hiện nay, việc dùng dầu thực vật cho nhiên liệu động cơ có thể không quan trọng, nhưng trong tương lai, những loại dầu như thế chắc chắn sẽ có giá trị không thua gì các sản phẩm nhiên liệu từ dầu mỏ và than đá”.Trong bối cảnh nguồn tài nguyên dầu mỏ đang cạn kiệt và những tác động xấu lên môi trường của việc sử dụng nhiên liệu, nhiên liệu tái sinh sạch trong đó có Biodiesel đang ngày càng khẳng định vị trí là nguồn nhiên liệu thay thế khả thi Để tưởng nhớ nguời đã có công đầu tiên đoán được giá trị to lớn của Biodiesel, Nation Board Biodiesel đã quyết định lấy ngày

10 tháng 8 hằng năm bắt đầu từ năm 2002 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế (International Biodiesel Day)

Năm 1900 tại Hội chợ thế giới tổ chức tại Paris, Diesel đã biểu diễn động cơ dùng dầu Biodiesel chế biến từ dầu đậu phộng (lạc)

Trong những năm của thập kỷ 90, Pháp đã triển khai sản xuất Biodiesel từ dầu hạt cải Và được dùng ở dạng B5 (5% Biodiesel với 95% Diesel) và B30 (30% Biodiesel trộn với 70% Diesel)

II.2.2 Tình hình sản xuất và sử dụng Biodiesel trên thế giới và Việt Nam

II.2.2.1 Trên thế giới

Các nước trên thế giới đã sản xuất Biodiesel với số lượng ngày càng nhiều

và tăng rất nhanh Theo xu hướng thế giới, người ta sẽ trộn Biodiesel vào thành phần diesel từ 5 tới 30% Ở Châu Âu theo chỉ thị 2003/30/EC của EU từ ngày 31 tháng 12 năm 2005 ít nhất là 2% và cho đến 31 tháng 12 năm 2010 ít nhất là

5,75% các nhiên liệu dùng để chuyên chở phải có nguồn gốc tái tạo Tại Áo, một phần của chỉ thị của EU đã được thực hiện sớm hơn và từ ngày 1 tháng 11 năm

2005 chỉ còn có dầu Diesel với 5% có nguồn gốc sinh học (B5) là được phép bán

 Tại Australia, đã sử dụng B20 và B50 vào tháng 2 năm 2005

 Tại Mỹ năm 2005, đã sử dụng B20

 Tại Thái Lan trong năm 2006, sử dụng B5 tại Chiangmai và Bangkok

Bảng 1 Sản lượng tiêu thụ Biodiesel ở một số nước trên thế giới

II.2.2.2 Tại Việt Nam

Về sản xuất và tiêu thụ Biodiesel ở nước ta thuộc loại thấp so với thế giới, tuy nhiên cùng với việc phát triển của xã hội thì nhu cầu về tiêu thụ nhiên liệu này cũng tăng một cách đáng kể

Tại Việt Nam, 5 năm trở lại đây Petro Việt Nam đã có kế hoạch đưa 10% Biodiesel (B10) vào thành phần Diesel để lưu thông trên thị trường

II.3 Tính chất và ƣu, nhƣợc điểm của Biodiesel

– Không chứa hydrocacbon thơm nên không gây ung thư

– Có khả năng tự phân huỷ và không độc (phân huỷ nhanh hơn Diesel 4 lần, phân huỷ từ 85¸88% trong nước sau 28 ngày)

– Giảm ô nhiễm môi trường nước và đất

– Giảm sự tiêu dùng các sản phẩm dầu mỏ

vậy dầu Diesel có tính bôi trơn không tốt và đòi hỏi việc sử dụng thêm các chất phụ gia để tăng tính bôi trơn Trong thành phần của Biodiesel có chứa Oxi Cũng giống như S, O có tác dụng giảm ma sát Cho nên Biodiesel có tính bôi trơn tốt

– Do có tính năng tượng tự như dầu Diesel nên nhìn chung khi sử dụng không cần cải thiện bất kì chi tiết nào của động cơ (riêng đối với các hệ thống ống dẫn, bồn chứa làm bằng nhựa ta phải thay bằng vật liệu kim loại)

 Về mặt kinh tế

– Sử dụng nhiên liệu Biodiesel ngoài vấn đề giải quyết ô nhiễm môi trường

nó còn thúc đẩy ngành nông nghiệp phát triển, tận dụng tiềm năng sẵn có của ngành nông nghiệp như dầu phế thải, mỡ động vật, các loại dầu khác ít có giá trị

– Biodisel có nhiệt trị thấp hơn so với diesel

– Trở ngại lớn nhất của việc thương mại Biodiesel trước đây là chi phí sản suất cao Do đó làm cho giá thành Biodiesel khá cao, nhưng với sự leo thang giá

cả nhiêu liệu như hiện nay thì vấn đề này không còn là rào cản nữa

– Hiện nay Biodiesel thường được sản xuất chủ yếu là theo mẻ Đây là điều bất lợi vì năng suất thấp, khó ổn định được chât lượng sản phẩm cũng như các điều kiện của quá trình phản ứng Một phương pháp có thể tránh hoặc tối thiểu khó khăn này là sử dụng quá trình sản xuất liên tục

II.4 Nguyên liệu sản xuất Biodiesel

II.4.1 Mỡ cá da trơn

Lấy từ mỡ cá da trơn ở đồng bằng sông Cữu long Thành phần chủ yếu của

mỡ cá là các ester và các acid béo tự do có mạch Cacbon từ C14 đến C22 trong

đó hàm luợng:

Bảng 2 Thành phần axit béo trong mỡ cá da trơn

Bảng 3 Một số tính chất hóa lý của mỡ cá da trơn

II.4.3 Xúc tác sử dụng cho phản ứng tổng hợp biodiesel

II.4.3.1 Xúc tác axit

- Xúc tác axít chủ yếu là xúc tác Bronsted như H2SO4, HCl Các xúc tác này thường là xúc tác đồng thể trong pha lỏng Các xúc tác axít cho độ chuyển hóa thành este cao, nhưng phản ứng chỉ đạt độ chuyển hóa cao khi nhiệt độ cao trên 100oC và thời gian phản ứng lâu hơn, ít nhất trên 6 giờ mới đạt độ chuyển hóa hoàn toàn Ví dụ: khi sử dụng xúc tác H2SO4 nồng độ 1-5% với tỷ lệ methanol/dầu đậu nành là 30:1 tại 60oC mất 50 giờ mới đạt độ chuyển hóa 99 %

- Xúc tác này có ưu điểm là quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản, este hóa axít béo xảy ra nhanh hơn Còn phản ứng chuyển hóa este của triglyxerit trên

xúc tác axít xảy ra chậm hơn, thời gian phản ứng lâu hơn muốn đẩy nhanh tốc

độ chuyển hóa phải tăng nhiệt độ, quá trình rửa sản phẩm khó khăn

II.4.3.2 xúc tác bazơ

- Xúc tác bazơ đồng thể thường được sử dụng nhiều nhất vẫn là các bazơ mạnh như NaOH, KOH, NaCO3,…vì xúc tác này cho độ chuyển hóa rất cao, thời gian phản ứng ngắn (từ 1–1,5 giờ), nhưng yêu cầu không được có mặt của nước trong phản ứng vì dễ tạo xà phòng gây đặc quánh khối phản ứng, giảm hiệu suất tạo biodiesel, gây khó khăn cho quá trình sản xuất công nghiệp Quá trình tinh chế sản phẩm khó khăn

- Để khắc phục tất cả các nhược điểm của xúc tác đồng thể, các nhà khoa học hiện nay đang có xu hướng dị thể hóa xúc tác Các xúc tác dị thể thường được sử dụng là các hợp chất của kim loại kiềm hay kiềm thổ mang trên chất mang rắn như: NaOH/MgO, NaOH/ -Al2O3, Na2SiO3/MgO, Na2SiO3/SiO2,

Na2SiO3/ -Al2O3, KI/ -Al2O3 Các xúc tác này cũng cho độ chuyển hóa khá cao (trên 90 %), nhưng thời gian phản ứng kéo dài hơn nhiều so với xúc tác đồng thể

II.4.3.3 Xúc tác dị thể

- Xúc tác đồng thể bazơ cho hiệu suất biodiesel cao, tuy nhiên gặp phải một

số khó khăn như: quá trình lọc rửa sản phẩm biodiesel, mất đi chi phí để xử lý môi trường vì sau mỗi lần phản ứng hỗn hợp nước rửa phải bỏ đi Để khắc phục nhược điểm đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu tìm ra xúc tác dị thể

- Trong các loại xúc tác dị thể điển hình là các loại sau đây: Xúc tác MgO, CaO: đây cũng là xúc tác bazơ nhưng sử dụng ở dạng rắn Hiệu suất thu biodiesel trên xúc tác này thấp hơn so với NaOH hay KOH Để nâng cao hoạt tính của xúc tác dị thể như MgO, CaO, có thể hoạt hóa MgO, CaO bằng NaOH hoặc trên Al2O3 Việc dị thể hóa xúc tác sẽ dẫn đến dễ lọc, rửa sản phẩm, mặt khác xúc tác này có thể tái sử dụng và tái sinh được, sẽ nâng cao hiệu quả kinh

tế và giảm số lần cần phải xử lý môi trường

II.4.3.4 Xúc tác enzym

- Gần đây có rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến khả năng ứng dụng xúc tác vi sinh trong quá trình sản xuất diesel sinh học Các xúc tác sinh học có đặc tính pha nền, đặc tính nhóm chức và đặc tính lập thể trong môi trường nước Cả hai dạng lipaza ngoại bào và nội bào đều xúc tác một cách có hiệu quả cho quá trình trao đổi este của triglyxerit trong môi trường nước hoặc không nước, những sản phẩm phụ như: methanol và glyxerin có thể được tách ra khỏi sản phẩm một cách dễ dàng mà không cần bất kỳ một quá trình nào phức tạp, đồng thời các axit béo tự do có chứa trong dầu mỡ sẽ được chuyển hóa hoàn toàn thành metyl este

- Sử dụng xúc tác enzym có ưu điểm là độ chuyển hóa cao nhất, thời gian phản ứng ngắn nhất, quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản Nhưng xúc tác này chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp vì xúc tác enzym có giá thành rất cao

II.4.3.5 So sánh hiệu quả của các loại xúc tác khác nhau

- Giá thành rẻ do tái

sử dụng và tái sinh được xúc tác

- Tách lọc sản phẩm

dễ hơn

- Độ chuyển hóa cao

- Thời gian phản ứng nhanh

- Điều kiện phản ứng nhẹ nhàng (35-

40oC)

- Thu hồi glyxerin

dễ dàng

Nhược điểm

- Tách rửa sản phẩm phức tạp

- Dễ tạo sản phẩm phụ là xà phòng, gây khó khăn cho phản ứng tiếp theo

- Độ chuyển hóa thấp hơn

- Thời gian phản ứng dài hơn

- Giá thành đắt

- Chưa được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp

 Từ các so sánh trên thấy rằng, dị thể hóa xúc tác tổng hợp diesel sinh học

là phương hướng đúng đắn trong tương lai

II.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp Biodiesel

II.5.1 Ảnh hưởng nguyên liệu

Nguyên liệu cần phải có trị số axit thấp, phải được làm khan hoàn toàn.Hàm lượng nước phải rất nhỏ (nước có tác hại vì gây ra phản ứng xà phòng hóa, làm tiêu tốn và giảm hiệu suất phản ứng) Mặt khác, glyxerin sinh ra làm tăng độ nhớt, tạo gel làm quá trình tách pha glyxerin gặp khó khăn Nếu lượng glyxerin nhiều có thể làm cho khối phản ứng đông đặc lại

Như vậy hàm lượng nước và axit béo tự do trong nguyên liệu có ảnh hưởng rất mạnh đến hiệu suất chuyển hóa của quá trình trao đổi este Do vậy công nghệ sản xuất diesel sinh học phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu Nếu nguyên liệu có hàm lượng nước và axit béo tự do cao thì nhất thiết phải qua công đoạn

xử lý sơ bộ trước khi đưa vào phản ứng

II.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng

Phản ứng trao đổi este có thể tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau phụ thuộc vào loại dầu sử dụng Nhiệt độ càng cao thì tốc độ tạo thành metyl este càng cao Đối với các loại dầu thông dụng, nhiệt độ thường nằm trong khoảng 55oC đến

70 oC Thông thường phản ứng xảy ra tốt nhất ở gần nhiệt độ sôi của rượu Vì khi nhiệt độ quá cao tốc độ tạo thành glyxerin sẽ tăng lên, vì nhiệt độ sôi của

methanol là 64,7 oC nên nhiệt độ quá cao sẽ làm bay hơi methanol dẫn đến độ chuyển hóa của phản ứng sẽ giảm xuống

II.5.3 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy

Do các chất phản ứng tồn tại trong hai pha tách biệt nên tốc độ khuấy trộn đóng vai trò rất quan trọng Để tăng khả năng tiếp xúc pha, người ta xử dụng cách khuấy trộn cơ học Có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng: Với cùng một điều kiện phản ứng , phản ứng trao đổi este mỡ cá chỉ đạt hiệu suất chuyển hóa 40% sau 8 giờ, phản ứng với tốc độ khuấy 300 vòng/phút, trong khi ở tốc độ khuấy 600 vòng/phút, độ chuyển hóa đạt 97% chỉ sau gần 2 giờ

II.5.4 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng

Thời gian phản ứng từ khi bắt đầu đến khi khi đạt cân bằng rất khác nhau đối với từng loại xúc tác Vì đây là phản ứng thuận nghịch nên nếu thời gian quá ngắn phản ứng chưa đạt đến trạng thái cân bằng, độ chuyển hóa thấp, còn nếu quá dài sẽ xảy ra phản ứng xà phòng hóa đối với xúc tác kiềm

II.5.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol alcol/dầu

Một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới khả năng chuyển hóa phản ứng là tỷ

lệ mol alcol và triglyxerit Tỷ lệ phụ thuộc vào loại xúc tác sử dụng Theo lý thuyết tỷ lệ này là 3 mol alcol và 1 mol triglyxerit để tạo thành 3 mol este của axit béo và 1 mol glyxerin Trên thực tế phản ứng xảy ra với hiệu suất cao hơn nếu sử dụng một lượng thừa rượu để phản ứng chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận

III CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT DẦU CÁ

III.1 Giới thiệu về dầu cá

Dầu cá là sản phẩm chế biến từ mỡ cá luôn ở dạng lỏng Dầu cá chứa nhiều axit béo không no, có nhiệt độ nóng chảy và đông đặc thấp

Dầu cá là dung môi hòa tan mạnh các vitamin tan trong dầu, mà ở đây chủ yếu là vitamin A, D Trong cơ thể cá, dầu cá thường tồn tại dưới 2 dạng đó là:

+ Dạng tự do: Chứa trong các mô dầu, dạng này có thể thay đổi theo trạng thái sinh lý của cá tùy theo từng giai đoạn phát triển và tùy từng loại cá

+ Dạng liên kết: Dầu cá liên kết với protein và một số chất khác, là thành phần quan trọng của màng tế bào, của nguyên sinh chất Thành phần lipid ở dạng liên kế thường ít thay đổi theo trạng thái sinh lý cơ thể

Dầu cá khi đốt cháy sẽ tỏa nhiệt cao, do vậy có thể làm dầu rán thực phẩm Mùi tanh của dầu cá là do các chất gây tanh của cá hoặc phần lớn do các axit không no bậc cao có mùi tanh hôi khó chịu

Dầu cá có nhiêu ứng dụng quan trọng trong đời sống như: trong lĩnh vực y học, thực phẩm, và các nghành công nghệp khác, ngoài ra thì nó còn là nguyên liệu chính để sản xuất Biodiesel

III.2 Các phương pháp sản xuất dầu cá

III.2.1 Phương pháp thủy phân bằng enzyme

Nguyên liệu được thủy phân chuyển protein thành dung dịch acid min, các peptid ngắn trên cơ sở đó phá vỡ các tế bào chứa dầu và cắt đứt các liên kết giữa protein-lipit, protein-vitamin Toàn bộ quá trình thủy phân diễn ra trong điều kiện nhẹ nhàng ở nhiệt độ thấp (40 60oC) làm cho các chất có hoạt tính sinh học gần như không bị thay đổi

III.2.2 Phương pháp dùng nhiệt

Dùng nhiệt độ cao để phá vỡ các tổ chức tế bào của nguyên liệu, dầu từ các

mô dầu chảy ra

III.2.3 Phương pháp dùng lực cơ học bằng cách xay, nghiền, ép, ly tâm

Đây là phương pháp cơ giới (tăng áp lực), phá hủy tổ chức của tế bào nguyên liệu rồi từ đó mà phân ly lấy dầu

III.2.4 Phương pháp lạnh đông, tan giá

Nguyên lý của phương pháp này là hạ nhiệt độ của nguyên liệu thấp xuống làm lạnh đông chậm nguyên liệu các tinh thể nước đá hình thành sẽ số lượng ít

nhưng kích thước to gây hủy hoại cấu trúc tế bào và mô chứa dầu tạo ra nhiều chỗ rách khi tan giá dầu sẽ theo các khe hở này thoát ra ngoài

III.2.5 Phương pháp chiết dầu bằng dung môi hữu cơ

Nguyên lý của phương pháp này là dùng dung môi hữu cơ không phân cực như benzene, xăng nhẹ, cồn…để chiết dầu ra khỏi nguyên liệu sau đó làm bay hơi hết dung môi thu được dầu thô

III.2.6 Phương pháp thủy phân bằng dung dich xút loãng

Dùng dung dịch xút loãng kết hợp với nhiệt độ cao để thủy phân nguyên liệu trên cơ sở đó phá vỡ cấu trúc tế bào và mô, cắt đứt được liên kết giữa lipit với protein thu được cả dầu và vitamin ở cả trạng thái tự do

- Kết luận: Trong các phương pháp nêu ở trên thì nhóm chọn phương pháp

lực cơ học đó là phương pháp ép tại vì phương phương này đơn giản, chi phí đầu tư thấp, hiệu suất khá cao và nó phù hơp với tình hình nước ta nên sẽ được

áp dụng rộng rãi hơn so với những phương pháp khác

III.3 Sản xuất dầu cá bằng phương pháp ép ướt

Có hai phương pháp ép là ép khô và ép ướt Đặc điểm của ép khô là nguyên liệu sau khi làm khô ở nhiệt độ cao rồi tiến hành ép Do làm khô trong không khí nóng, lượng Lipid còn nhiều, thời gian sấy dài nên dầu bị oxy hóa, chất lượng dầu cá không tốt

Do đó phương pháp ép khô chỉ thích hợp cho nguyên liệu ít mỡ, nhưng phương pháp này quá trình công nghệ khá đơn giản, hiệu suất quy trình cao hơn Nếu có thiết bị sấy chân không thì khắc phục được các khuyết điểm trên

Đặc điểm của phương pháp ép ướt là nguyên liệu được nấu chín, sau đó ép lúc nguyên liệu còn ướt để lấy bớt ra lượng nước và dầu Do đó, khi sấy nguyên liệu ít bị oxy hóa, thích hợp cho nguyên liệu nhiều dầu Dịch ép có mang theo một số thành phần dinh dưỡng phải cô đặc thu hồi để nâng cao hiệu suất thu hồi quy trình

 Như vậy chọn phương pháp ép ướt sẽ tối ưu hơn so với phương pháp khô

III.3.1 Nấu nguyên liệu

Nguyên liệu được nấu chín dưới tác dụng của nhiệt độ cao protein trong nguyên liệu bị đông đặc, tổ chức cơ thịt bị phá vỡ cấu trúc, dầu, nước, protein tách ra tạo điều kiện cho khâu ép

Ngoài ra các enzyme và vi sinh vật bị tiêu diệt có tác dụng phòng thối cho sản phẩm Một số chất thơm hình thành làm tăng chất lượng cho sản phẩm Quá trình chưng nấu ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chất lượng của dầu cá Khi nấu cần đạt trạng thái vừa chin tới của nguyên liệu, nếu chưa chin thì quá trình ép tách dầu, nước khó khăn Nếu chin quá sẽ gây hao protein, hiệu suất giảm

Trong quá trình chưng nấu đại bộ phận protein bị đông đặc, một số protein

và chất có đạm bị ép đi ra cùng nước Ngoài ra trong nước ép còn có dầu, vitamin, muối vô cơ…

Trong nguyên liệu không tươi, do tác dụng phân giải của men trong thịt cá

và sự phân hủy của vô sinh vật nên thịt cá bị mềm, lúc chưng nấu tổ chức cơ thịt protein bị tan rã nhanh chóng, nước có nhiều đạm, đục ngầu và kết hợp với dầu hình thành dung dịch sữa gặp tương đối ổn định, làm cho việc phân li dầu gặp nhiều khó khăn

Nhiệt độ chưng nấu đối với sản lượng, chất chất lượng của dầu cá ảnh hưởng rất lớn Thời gian nấu chin dai hay ngắn thì tùy theo loại cá, to nhỏ, độ tươi của

nó và phương pháp chưng nấu

Để tăng hiệu quả chưng nấu đối với cá to nên cắt nhỏ Cắt nhỏ làm cho một phần tế bào bị phá vỡ, do đó trong quá trình nấu nhiệt dễ truyền vào bên trong

Vì nguyên liệu to, bên ngoài nấu quá nhiều, protein bị phân hủy nhưng bên trong thì chưa chin Đặc biệt đối với nguyên liệu dầu thì sự truyền nhiệt vào bên trong càng khó hơn, chậm hơn

Thiết bị chưng nấu có 2 loại: sản xuất dây chuyền và ngắt đoạn sản xuất thủ công thường dùng nồi và đun nóng trực tiếp, thường dùng 2 nồi và đun nóng gián tiếp

III.3.2 Ép

Mục đích của khâu ép là lấy được hết dầu từ nguyên liệu đã nấu chín Khi nấu chín tế bào bị vỡ, dưới tác dụng của lực ép dầu, nước và một số chất hòa tan được tách ra

Hình 1 Máy ép mỡ cá trục vít

Nguyên tắc làm việc của máy ép trục vít là sử dụng 1 vít để ép nguyên liệu Vít có hình dạng đặc biệt, lòng ép cũng được thiết kế có hình dạng đặc biệt sao cho thể tích rỗng giữa lòng ép và trục ép càng về sau càng nhỏ Lòng ép là một ống hình trụ ghép lại bằng nhiều thanh rời gọi là thanh căn, ngay giữa 2 thanh căn là khe hở nhỏ để dầu có thể chảy ra được Nguyên liệu cho vào máy ép bị nén dần về phía cuối máy, càng về sau thể tích khoang ép càng nhỏ, áp suất sẽ tăng, dầu sẽ thoát ra khỏi nguyên liệu theo khe hở thanh căn chảy ra ngoài ở phía dưới, bã sẽ thoát ra ở cuối lòng ép Cuối lòng ép có bộ phận hình côn điều chỉnh khe hở ra (côn điều chỉnh) Nếu khe hở lớn, áp suất ép nhỏ và ngược lại

Nguyên liệu trước khi ép thường được chuẩn bị trước: nghiền sơ bộ, sau đó tiến hành chưng sấy bằng phương pháp nhiệt ẩm đưa nguyên liệu có dầu đến nhiệt độ, độ ẩm thích hợp cho quá trình ép, trích ly

Quá trình ép thường gặp phải hiện tượng nguyên liệu dính vào trục và quay theo trục (bám đầy vào khoảng trống xung quanh trục vít), khi đó trục vít ép không còn tác dụng ép nữa và phải dừng máy để làm sạch trục vít ép

IV CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIODIESEL

IV.1 Phương pháp nhũ tương hóa

Nhiên liệu ban đầu là mỡ cá, rượu và chất tạo sức căng bề mặt với thiết bị tạo nhủ có thể tạo ra nhũ tương dầu cá – rượu, trong đó có hạt rượu có kích thước hạt 150 nm được phân bố đều trong nhũ tương Nhiên liệu nhũ tương có

độ nhớt tương đương Diesel, tỷ lệ rượu còn lớn thì độ nhớt nhũ tương càng giảm Tuy nhiên lúc đó để tạo ra các hạt nhũ tương nhỏ, khả năng phân lợp nhũ tương tăng lên làm nhũ tương kém đồng nhất do đó cần có biện pháp bảo quản nhũ tương Nhiệt độ hóa hơi của rượu thấp nên một phần rượu bay hơi sẽ cản trở quá trình làm việc bình thường của hệ thống

IV.2 Quá trình Cracking

Quá trình Cracking dầu cá gần giống như cracking dầu mỏ Nguyên tắc cơ bản là các cắt ngắn mạch hydrocacbon của mỡ cá dưới tác dụng của nhiệt độ và chất xúc tác thích hợp Sản phẩm thường gồm nhiên liệu khí, xăng, diesel và một số sản phẩm phụ khác Với các điều kiện khác nhau sẽ nhận được tỷ lệ nhiên liệu thành phẩm khác nhau Cracking có thể thực hiện trong môi trường khí Nitơ hoặc không khí

Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là tốn năng lượng để điều chế nhiên liệu Sản phẩm thu được bao gồm nhiều thành phần nhiên liệu khác nhau

và đặc biệt là khó thực hiện được ở quy mô lớn

IV.3 Phương pháp Este hóa

Phương pháp Este hóa là phương pháp được chú ý đến trong thời gian gần đây, nguyên lý chuyển hóa cơ bản có thể miêu tả như là phản ứng của một phần

tử Glycerin (axit béo không no, có độ nhớt cao) và ba nguyên tử rượu tạo thành este của axit béo và một nguyên tử glycerin

Quá trình chuyển hóa Este tạo ra các ankyl este axit béo (Biodiesel) có trong lượng phân tử bằng 1/3 trọng lượng phân tử dầu cá và độ nhớt thấp hơn nhiều so với các phân tử ban đầu (xấp xỉ diesel khoáng) Ngoài ra, người ta kiểm tra các đặc trưng hóa lý khác của Biodiesel thì thấy chúng rất gần với nhiên liệu Diesel khoáng

Mỗi phương pháp tổng hợp Biodiesel đều có những ưu, nhược điểm riêng Tuy nhiên để thu được Biodiesel có độ nhớt xấp xỉ bằng diesel khoáng, có tính chất phù hợp như một nhiên liệu sử dụng cho động cơ diesel và đặc biệt phù hợp với nguồn nguyên liệu là dầu cá thì phương pháp được sử dụng ở đây là phương pháp Este hóa

Các kĩ thuật thực hiện phản ứng chuyển hóa este tạo biodiesel thường được tiến hành theo những phương pháp sau:

IV.3.1 Phương pháp khuấy gia nhiệt

Đây là các phương pháp cổ điển Người ta sử dụng máy khuấy cơ học hay máy khuấy từ có gia nhiệt để khuấy trộn hỗn hợp, tạo điều kiện cho sự tiếp xúc tốt giữa hai pha (rượu và dầu, mỡ) để thực hiện phản ứng trao đổi este Phương pháp này dễ thực hiện, nếu xúc tác tốt có thể đạt độ chuyển hóa rất cao, nhưng đòi hỏi thời gian phản ứng khá dài

Hình 2 Sơ đồ sản xuất Biodiesel bằng phương pháp khuấy gia nhiệt

IV.3.2 Phương pháp siêu âm

Trong những nghiên cứu gần, phương pháp siêu âm được áp dụng nhiều vì

có ưu điểm là rút ngắn thời gian phản ứng, và độ chuyển hóa của phản ứng tương đối cao

Vào năm 2005, nhóm tác giả Nguyễn Thị Phương Thoa đã nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ dầu thải, dầu cọ và dầu ăn thải bằng phương pháp siêu âm, thiết

bị siêu âm dạng bể với tần số song thấp 25, 28, 35, 40, 45 (kHz), kết quả cho thấy thời gian phản ứng, rửa tách sản phẩm được rút ngắn, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ phòng, sản phẩm có độ tinh khiết cao Năm 2009, nhóm tiếp tục nghiên cứu phản ứng este hóa methanol với mỡ cá basa với xúc tác NaOH và KOH, sử dụng bể siêu âm tầng số 35 kHz, hiệu suất đạt 94% ở điều kiện tỷ lệ mol methanol: mỡ là 6:1, 1,25% xúc tác KOH (tính theo khối lượng mỡ, công suất siêu âm 100% thời gian siêu âm 10 phút Năm 2010, Darwin sebayang đã sử dụng phương pháp siêu âm với tần số 20 kHz, đạt hiệu suất chuyển hóa 95,69%

với điều kiện tỷ lệ mol methanol:dầu là 6:1, hàm lượng xúc tác 1% NaOH, thời gian phản ứng 5 phút, tốc độ khuấy 600 vòng/phút

Hình 3 Sơ đồ sản xuất Biodiesel bằng phương pháp siêu âm

Thuyết minh quy trình

Hổn hợp dầu, methanol và xúc tác sẽ được bơm vào thùng chứa tại đây thiết

bị khuấy sẽ hòa tan hổn hợp nguyên liệu, thiết bị siêu âm với tần số 20 kHz làm cho các phản ứng xảy ra một cách nhanh chóng, sử dụng cặp nhiệt độ để theo dõi quá trình Sauk hi phản ứng xảy ra hoàn toàn sản phẩm sẽ được qua thiết bị ngưng tụ rồi sau đó tách ra thu được Biodiesel

âm, phương pháp này khó áp dụng, do rất khó đầu tư một thiết bị vi sóng có công suất lớn

Theo phương pháp nghiên cứu của tác giả Azcan và Danisman cho thấy dưới ảnh hưởng vi sóng, thời gian phản ứng hoàn toàn của dầu thải và methanol, xúc tác NaOH và KOH chỉ còn 5 phút, hiệu suất đạt 92%, nhưng các thông số khác như tỷ lệ mol methanol/dầu là 6:1, nhiệt độ phản ứng từ 50 60oC, hàm lượng xúc tác 1% thì không thay đổi nhiều so với phương pháp gia nhiệt truyền thống

Hình 4 Sơ đồ sản xuất Biodiesel bằng phương pháp vi sóng

Thuyết minh quy trình

Dầu nguyên liệu và hổn hợp methanol với xúc tác sẽ chia làm 2 dòng qua bơm làm tang áp suất rồi đưa vào lò nung, dòng hồn hợp methanol với xúc tác được gia nhiệt rồi mới đưa vào lò nung Trong lò nung các phản ứng xảy ra với nhiệt độ và áp suất được theo dõi thông qua các thiết bị tự động hóa Sản phẩm sau khi ra khỏi lò nung sẽ được qua van giảm áp rồi đưa vào thiết bị làm lạnh để ngưng tụ, thu được sản phẩm Biodiesel

IV.3.4 Phản ứng chuyển hóa este trong môi trường siêu tới hạn

Một trong những nghiên cứu về biodiesel trong thời gian gần đây là tập trung vào phương pháp điều chế không xúc tác trong môi trường alcol siêu tới hạn

Đối với phản ứng trao đổi este thông thường, người ta phải giải quyết hai vấn đề là thời gian phản ứng và quá trình tinh chế sản phẩm (loại xúc tác và loại

xà phòng ra khỏi sản phẩm) Với phương pháp siêu tới hạn không xúc tác, những vấn đề trên không xảy ra

Tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay vẫn sử dụng phương pháp cổ điển là trao đổi este sử dụng xúc tác và khuấy trốn có gia nhiệt, các phương pháp khác chưa thích hợp sử dụng ở Việt Nam do công nghệ phức tạp và rất đắt tiền

Hình 5 Sơ đồ sản xuất Biodiesel bằng phương pháp siêu tới hạn

Thuyết minh quy trình

Hổn hợp dầu và methanol đi qua bơm cao áp rồi vào lò nung, tại đây các phản ứng xảy ra tạo thành sản phẩm dưới sự điều khiển của thiết bị hiển thị nhiệt

độ và đo áp suất tự động hóa Dòng sản phẩm sau khi ra khỏi lò nung sẽ đi qua thiết bị ngưng tụ và phân tách làm hai sản phẩm alcohol tái sinh và Biodiesel

IV.4 Ưu, nhược điểm của các phương pháp Este hóa

Bảng 5 So sánh các phương pháp sản xuất Biodiesel

Phương pháp Khuấy gia nhiệt

Phương pháp Siêu âm

Phương pháp

Vi sóng

Phương pháp trong môi trường Siêu tới hạn

- Công nghệ

đơn giản, dễ thực hiện

- Rút ngắn thời gian phản ứng

- Độ chuyển hóa tương đối cao

- Sản phẩm

có độ tinh khiết cao

- Độ chuyển hóa cao

- Thời gian phản ứng ngắn

- Hiệu suất tương đối cao

- Không cần xúc tác nhưng vẫn

có thể thực hiện được

- Ngoài ra nó có thể khuếch tán, hòa tan vào mọi môi trường

- Công nghệ phức tạp

- Phương pháp này khó áp dụng do rất khó đầu tư một thiết bị

vi sóng có công suất lớn

- Công nghệ phức tạp

- Chi phí đầu tư cao

 Kết luận: Sau khi tìm hiểu nhóm đã lựa chọn công nghệ và các thông số

đầu vào như sau:

Bảng 6 Lựa chọn công nghệ và các thông số ban đầu

CHƯƠNG II THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I BẢN VẼ SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ

II THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Quy trình công nghệ sản xuất Biodiesel từ mỡ cá 10.000 lít/ ngày

Đầu tiên dầu nguyên phế thải đã qua xử lý (lọc bỏ tạp chất cơ học…) sẽ được bơm đưa lên bể chứa dầu (1), cùng lúc đó methanol cũng được bơm đưa lên bể chứa methanol (2) Trên hai thùng chứa đều có gắn 2 thiết bị cảm biến mức (LE) để điều khiển hoạt động của bơm Sau đó dầu và methanol được đưa vào thiết bị phản ứng bậc 1 Quá trình đưa dầu từ bể chứa đến thiết bị phản ứng

do các cảm biến mức chất lỏng cảm nhận và gửi tín hiệu đến máy tính từ đó điều khiển độ đóng mở của van (3) phụ thuộc vào người cài đặt (nhưng luôn luôn giữ cho tỉ lệ methanol/dầu bằng 6/1), trên ống còn được lắp 2 cảm biến nhiệt độ để cảm nhận và gửi tín hiệu về bộ xử lý trung tâm từ đó điều chỉnh độ đóng mở để lưu lượng dòng sản phẩm có nhiệt độ cao vào gia nhiệt cho dòng nguyên liệu vào Trong cụm phản ứng bậc 1 có 2 thiết bị phản ứng (5) và (6) hoạt động luân phiên nhau mỗi 30 phút nhờ bộ timer điều khiển dòng nguyên liệu vào, nhiệt độ chung của các thiết bị phản duy trì ở 60o

C, methanol và dầu nguyên liệu được trộn trong thiết bị khoâý trộn trước khi đưa qua thiết bị phản ứng Tại thiết bị phản ứng xảy ra quá trình tiếp xúc pha giữa dầu và methanol với xúc tác được đặt trong thiết bị phản ứng và xảy ra quá trình chuyển hóa dầu thành các methyleste của các acid béo (palmitic, linoleic, stearic…) và glycerin, hiệu suất của phản ứng chuyển hóa ở bậc này khoảng 80% Sau đó hỗn hợp sản phẩm được đưa qua thiết bị lọc để lọc (7) bỏ cặn và tiếp tục đưa qua thiết bị tách 3 pha (8) để tách glyxerin nhằm nâng cao hiệu suất của phản ứng trong bậc thứ 2 vì đây là phản ứng thuận nghịch Tại thiết bị tách 3 pha: ta có thể thấy mặc dù sản phẩm của chúng ta thu được là biodiesel và glycerin không tan trong nhau nhưng

cả hai lại tan trong methanol do vậy trước khi qua tháp tách 3 pha ta gia nhiệt lên trên 65oC để methanol bay hơi hoàn toàn và tách ra khỏi hỗn hợp, khi đó biodiesel và glycerin sẽ tự tách lớp, trên thiết bị tách 3 pha có lắp các cảm biến

mức biodiesel và glycerin để thuận tiện cho việc lấy biodiesel cũng như glycerin một cách dễ dàng và tinh khiết hơn Sau khi tách glycerin hỗn hợp sản phẩm tiếp tục được trộn với lượng methanol mới từ bể chứa methanol trước khi đi vào thiết

bị phản ứng bậc 2 (quá trình này cũng được điều khiển một cách tự động) Trong bậc phản ứng này các quá trình xảy ra giống như ở bậc 1 và nâng hiệu suất chung của cả hai bậc phản ứng lên khoảng 95%, sau đó hỗn hợp sản phẩm lại được lọc và tách glyxerin, methanol tại thiết bị lọc và tách 3 pha Biodiesel sau khi thu được từ tháp tách 3 pha sẽ có lẫn ít methanol, bụi xúc tác… nên được rửa

ở tháp rửa (14) trước khi đem đi chưng cất phần glycerin thu được từ tháp tách 3 pha cũng được dẫn qua thiết bị chưng cất để thu hồi glycerin tinh khiết Biodiesel sau khi rửa lúc này hỗn hợp đưa vào chủ yếu là biodiesel và một phần dầu chưa phản ứng và nước rửa còn lẫn được đưa qua thiết bị chưng cất; Hiệu suất của thiết bị chưng cất khoảng 90% và dòng biodiesel sinh ra sẽ được đưa qua các thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho nguyên liệu vào, do dòng sản phẩm của chúng ta chia làm nhiều dòng nhỏ để gia nhiệt cho nguyên liệu vào và trong quá trình hoạt động có thể có những lúc không cần gia nhiệt hoặc lưu lượng sản phẩm cần để gia nhiệt thất nên các vale sẽ bị đóng trong khi đó dòng sản phẩm vẫn cứ hoạt động, điều này có thể sẽ gây phá hủy đường ống, do đó để bảo vệ sự hoạt động liên tục chúng ta lắp đặt một cảm biến áp suất để điều chỉnh lưu lượng sản phẩm trực tiếp thoát ra ngoài nhờ vale điều khiển

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN QUY TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL

I TÍNH TOÁN MÁY ÉP TRỤC VÍT

I.1 Tính toán cho quá trình ép

 Lượng nguyên liệu (mỡ cá) đưa vào quá trình ép là: 1800 (Kg/h)

 Lượng nước trong nguyên liệu 27,27%

 Lượng dầu trong nguyên liệu 54,54%

 Lượng chất khô trong nguyên liệu 18,19%

 Lúc ép chất khô tổn thất theo dịch ép 20% (số thực nghiệm)

 Lượng dầu còn lại trong bã là 3% lượng chất khô

 Lượng nước trong bã ép ra là 45%

Từ những thông số trên tính được lượng bã sau khi ép là:

n- Lượng chất khô tổn thất (trong dịch ép ra)

m- Lượng dầu trong bột cá

B- Lượng nước trong bã ép

Vậy lượng dầu cá tinh luyện thu được là: 13009,47 – 130,95 = 1178,52 (Kg/h)

I.2 Thông số kĩ thuật máy ép trục vít

Đường kính ngoài thiết bị (mm)

Chiều dài trục vít (mm)

Kích thước tổng quát (mm)

Dài Rộng Cao Khối lượng thiết bị (Kg)

2

6 2,5

Liên kết đôi

Khối lượng phân

tử (g/mol) Axit Myristic 1,21 C14H28O2 14:1 228

 Trong đó:

x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,x10: % của các thành phần nguyên liệu

n1,n2,n3,n4,n5,n6,n7,n8,n9,n10: số nguyên tử C,H,O từng thành phần nguyên liệu

- Công thức trung bình của chất béo:

CH2 – OOCC16H31

II.1.2 Nhiệt dung riêng

 Nhiệt dung riêng của nguyên liệu

c1, c2, c3 lần lượt là nhiệt dung riêng của nguyên tử C, H và O (J/kg.K)

n1, n2, n3 lần lượt là số nguyên tử của C,H và O

 Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1(tra bảng I.141) trang 152 Tra bảng I.trang 176 (Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1) ta có: + Nhiệt dung riêng của metanol: Cmethanol=2760 J/kg.K

+ Nhiệt dung riêng của glixerol: Cglixerin= 2412 J/kg.K

+ Dầu nguyên liệu: d = 910 (kg/m3)

II.1.3 Khối lƣợng riêng

Biodiesel: d= 880 (kg/m3)

Methanol: d=792 (kg/m3)

Glixerol: d=1237,61 (kg/m3).

II.2 Tính toán cân bằng vật chất

Gọi n là số mol của dầu nhập vào: Giả thiết độ tinh khiết của dầu nguyên liệu là 95%

 Bậc phản ứng thứ nhất:

-Thừa nhận hiệu suất phản ứng: 80% Như vậy ta có 0,8.n mol dầu phản ứng Theo (*), sau thiết bị phản ứng bậc 1, ta có:

nTriglyxerit (n1)

nMetanol (n2) nBiodiesel (n3) nGlyxerin (n4)

 Bậc phản ứng thứ 2:

- Dự tính khoảng 15% trong 20% dầu chưa phản ứng sẽ chuyển hóa trong bậc này và nâng hiệu suất chung của cả hai bậc là 95%

nTriglyxerit (n1)

Ta có bảng thành phần vật chất trong các thiết bị như sau:

Bảng 9 Thành phần vật chất để sản xuất biodiesel trong 1h

(kg)

Nước (ml) Phản

III CÂN BẰNG NĂNG LƢỢNG

III.1 Tại thiết bị phản ứng bậc 1

- Ta thừa nhận nhiệt độ của methanol và dầu nguyên liệu là 25oC và ước tính sau khi trao đổi nhiệt với dòng sản phẩm sẽ nâng nhiệt độ lên 50oC Nhiệt độ được duy trì trong suốt quá trình phản ứng là 60oC

Qtỏa = Qthu (Với Qthu = Q1 + Q2 + Q3)

Q1: nhiệt lượng cần cung cấp để nâng nhiệt độ dầu và methanol từ 50oC lên nhiệt độ phản ứng 60oC

Q2: nhiệt lượng cung cấp để methanol dư bốc hơi (ta thừa nhận có 80%

methanol bay hơi)

Q3: nhiệt lượng mất mát

Q1 = (mdầu Cdầu + mmethanol Cmethanol) Δt

 Trong đó:

mdầu: khối lượng dầu cung nhập liệu:1122,39 Kg

mmethanol: khối lượng methanol nhập liệu: 255,93 Kg

Cdầu: nhiệt dung riêng của dầu: 3,024 KJ/Kg.độ

Cmethanol: nhiệt dung riêng của methanol: 2,760 KJ/Kg.độ

Q1 = (1122,39.3,024 + 255,93.2,760).(60-50) = 41004,742KJ

Q2 = 0,8.m’methanol.λmethanol = 0,8 153,56 1100 = 135132,8 KJ

 Với:

m’methanol: lượng methanol chưa phản ứng = 153,56 Kg

λmethanol: nhiệt hóa hơi của methanol [tra bảng]

- Ta thừa nhận lượng nhiệt mất mát là 5%

III.2 Tại thiết bị lọc bậc 1

- Do dòng sản phẩm có độ nhớt cao nên cần thời gian để lắng đọng cặn, vì vậy ta thừa nhận mất mát nhiệt trong thiết bị lọc là 10%

- Sau khi ra khỏi thiết bị phản ứng Dòng sản phẩm gồm có:

• Methanol còn lại: m’methanol = 153,56 Kg

• Dầu dư (20%): m’methanol = 0,2.mdầu = 224,47 Kg

• Biodiesel : mBio = 902,17 Kg

• Glycerin: mGli = 98,108 Kg

• Nhiệt độ sản phẩm ra: 60 oC