luận văn công nghệ hóa học Nghiên cứu tập hợp và đặc trưng xúc tác lưỡng chức Calcium Silicate CS cho quá trình chuyển hoá dầu ăn thải thành biodieze

Đồ án tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành nhất tới GS.TS. Đinh Thị Ngọ và TS. Nguyễn Khánh Diệu Hồng, là những người đã trực tiếp hướng dẫn một cách tận tình và chu đáo nhất cho tôi trong suốt quá trình tôi làm đồ án. Hai cô không chỉ truyền đạt những kiến thức khoa học quý báu cho tôi mà hai cô còn là những người truyền cho tôi ngọn lửa đam mê với nghiên cứu khoa học, với nhiên liệu sạch, với con đường sự nghiệp mà tụi đó chọn để bước tiếp trong tương lai. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ Hữu cơ – Hóa dầu, là những người đã dạy dỗ những sinh viên chúng tôi trong suốt quá trình chúng tôi học tập tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn của mình tới bố mẹ và gia đình tôi, bạn bè và những người thõn luôn sát cánh và ủng hộ cho tôi. Hà Nội, ngày…., thỏng…, năm… SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 1 Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN 1 MỤC LỤC 2 DANH MỤC CÁC KÍ HỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN 3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 4 DANH MỤC CÁC BẢNG 6 LỜI NÓI ĐẦU 7 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC BIODIESEL 9 2.3.1.Tỷ trọng (ASTM D1298) 42 2.3.2.Độ nhớt động học (ASTM D445) 42 2.3.3.Chỉ số axit (ASTM D664) 43 2.3.4.Chỉ số xà phòng hóa (ASTM D94) 43 2.3.5.Chỉ số iot (TCVN 6122) 44 2.4.TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ DẦU ĂN THẢI SỬ DỤNG XÚC TÁC CS 44 2.4.1.Dụng cụ 44 2.4.2.Hóa chất 45 2.4.3.Cách tiến hành 45 2.5.CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 46 2.5.1.Tính toán hiệu suất hiệu suất của phản ứng trao đổi este 46 2.5.2.Phương pháp sắc kí- khối phổ (GC-MS) 47 2.5.3.Xác định chỉ số axit (ASTM D664) 48 2.5.4.Xác định độ nhớt động học (ASTM D445) 48 2.5.5.Xác định chỉ số xờtan 49 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1.KẾT QUẢ TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG XÚC TÁC 50 3.1.1.Giản đồ nhiễu xạ tia X 50 3.1.2.Ảnh SEM 55 3.1.3.Phương pháp BET đánh giá bề mặt riêng của CS 57 3.1.4.Phổ hồng ngoại IR 58 SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 2 Đồ án tốt nghiệp 3.2. TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ DẦU ĂN THẢI SỬ DỤNG XÚC TÁC CS 59 3.2.1.Tính chất và thành phần nguyên liệu 59 3.2.2.Đánh giá hoạt tính xúc tác 62 3.2.3.Những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp biodiesel 65 3.2.3. Kết quả tổng hợp biodiesel từ dầu ăn thải 71 KẾT LUẬN 73 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC CÁC KÍ HỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN ASTM Tiêu chuẩn của hiệp hội thử nghiệm và vật liệu Mỹ BET Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ N 2 CS Xúc tác lưỡng chức Calcium Silicate CTPT Công thức phân tử EN Tiêu chuẩn Châu Âu EU Liên minh Châu Âu EIA Cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ IR Phổ hấp phụ hồng ngoại IUPAC Danh pháp quốc tế ISO Tiêu chuẩn quốc tế XRD Phương pháp nhiễu xạ tia X SEM Phương pháp kính hiển vi điện tử quét TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNHH Trách nhiệm hữu hạn SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 3 Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Biểu đồ tăng trưởng sản lượng biodiesel trên toàn thế giới từ năm 2000 đến 2010 Hình 1.2: Dòng biodiesel thương mại trên toàn cầu năm 2010 Hình 1.3: Dòng biodiesel thương mại trên toàn cầu năm 2011 Hình 1.4: Phân bố chi phí của quá trình sản xuất biodiesel Hình 1.5: Trật tự sắp xếp trong cấu trúc của xúc tác CS Hình 2.1: Tia tới và tia phản xạ trên bề mặt tinh thể Hình 2.2: Các dạng đường đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ theo IUPAC Hình 2.3: Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của P /V(P o - P) theo P/P o Hình 2.4: Sơ đồ thiết bị phản ứng gián đoạn Hình 2.5: Sơ đồ chiết tách thu biodiesel Hình 3.1: Phổ XRD của mẫu 2 giờ Hình 3.2: Phổ XRD của mẫu 14 giờ Hình 3.3: Phổ XRD của mẫu 24 giờ Hình 3.4: XRD của một số mẫu xúc tác với lượng Cao thay đổi [28] Hình 3.5: Phổ XRD của mẫu 70 o C SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 4 Đồ án tốt nghiệp Hình 3.6: Phổ XRD của mẫu 80 o C Hình 3.7: Phổ XRD của mẫu 90 o C Hình 3.8: Ảnh SEM của mẫu CS trước khi nung Hình 3.9: Ảnh SEM của mẫu xúc tác nung ở 300 o C và 500 o C Hình 3.10: Ảnh SEM của mẫu CS sau khi nung 900 o C Hình 3.11: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến diện tích bề mặt của CS Hình 3.12: Phổ IR của mẫu CS Hình 3.13: Ảnh hưởng của tỷ lệ CaO/SiO 2 đến hoạt tính xúc tác Hình 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất tạo biodiesel Hình 3.16: Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác Hình 3.17: Ảnh hưởng của tỷ lệ mol metanol/dõ̀u đờ́n hiệu suất thu metanol Hình 3.18: Ảnh hưởng của nhợ̀t đụ̣ đờ́n hiệu suất thu biodiesel Hình 3.19: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất tạo biodiesel Hình 3.20: Phổ IR của metyleste thu được từ dầu ăn thải Hình 3.21: Sắc kí đồ của metyl este thu được từ dầu ăn thải Hình 3.22. Phổ khối của pic có thời gian lưu 24,45 phút trong phổ GC và phổ khối chuẩn của metyl stearat trong thư viện phổ SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 5 Đồ án tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn Châu Âu cho biodiesel Bảng 1.2: Tiêu chuẩn chất lượng cho Biodiesel B100 theo tiêu chuẩn ASTM 6751 Bảng 1.3: Tiêu chuẩn chất lượng cho biodiesel B20 ASTM 7467 Bảng 1.4: Sản lượng biodiesel và cân bằng kinh tế của EU từ 2005 đến 2011 Bảng 1.5: Lượng biodiesel nhập khẩu của Mỹ qua các năm Bảng 1.6: So sánh tính chất dầu ăn thỉa và dầu nguyên chất Bảng 1.7: Một số loại xúc tác đồng thể thường dùng Bảng 1.8: So sánh xúc tác đồng thể và dị thể dùng cho quá trình tổng hợp biodiesel Bảng 1.9: Một số loại xúc tác dị thể dùng cho phản ứng trao đổi este Bảng 1.10:Một số nghiên cứu về phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác Enzym Bảng 3.1: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến diện tích bề mặt Bảng 3.2: Tính chất của dầu ăn thải Bảng 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ CaO/SiO 2 đến hoạt tính xúc tác Bảng 3.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hoạt tính xúc tác Bảng 3.5: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất tạo biodiesel Bảng 3.6: Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác đến hiệu suất thu biodiesel Bảng 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ metanol/dõ̀u đờ́n hiệu suất thu biodiesel SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 6 Đồ án tốt nghiệp Bảng 3.8: Ảnh hưởng của nhợ̀t đụ̣ đờ́n hiệu suất thu biodiesel Bảng 3.9: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất tạo biodiesel Bảng 3.10. Thành phần và tỉ lệ của các axit béo có trong sản phẩm suy ra từ kết quả GC-MS Bảng 3.11: Chỉ tiêu chất lượng biodiesel thu được từ dầu ăn thải và biodiesel chuẩn LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay cùng với việc cạn dần của nguồn năng lượng hóa thạch, một vấn đề nóng bỏng mà tất cả chúng ta rất quan tâm đó là hiện tượng ô nhiễm môi trường sinh thái trên toàn cầu, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do khí thải của quá trình đốt chỏy nhiên liệu khoáng gây nên. Những khí thải này đã và đang tích tụ trong bầu khí quyển vượt xa tiêu chuẩn cho phép, đe doạ sức khoẻ cộng đồng và môi trường sống. Chớnh vì vậy, chúng ta cần phải tìm ra nguồn năng lượng mới để dần thay thế nguồn năng lượng dầu mỏ, lại ớt gõy ụ nhiễm môi trường, có thể tái chế được và đưa chúng vào sản xuất hàng loạt. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều nguồn năng lượng có thể tái tạo được như năng lượng mặt trời, năng lượng gió hay năng lượng thuỷ triều… đây là những nguồn năng lượng rất sạch nhưng vẫn còn gặp khó khăn trong việc khai thác vì chi phí cao, không thể lưu trữ và sử dụng linh hoạt. Nhiên liệu sinh học, trong đú có biodiezel là giải pháp hiệu quả nhất hiện nay và có thể trong tương lai, để thay thế một phần nguồn dầu mỏ đang bị cạn kiệt.Theo báo cáo về tình hình sử dụng năng lượng của BP thì từ năm 1900 tới nay dân số tăng lên 4 lần, thu nhập trung bình tăng lên 25 lần và nhu cầu sử dụng năng lượng lên tới con số 22,5 lần [3]. Với nhu cầu sử dụng năng lượng tăng vọt như trên và với tốc độc khai thác chóng mặt như hiện tại thì năng lượng hóa thạch sẽ cạn kiệt trong tương SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 7 Đồ án tốt nghiệp lai không xa. Theo các cuộc thăm dò quốc tế, nếu không tìm kiếm thêm được các nguồn dự trữ mới thì với lượng khai thác như hiện nay, khoảng 85,9 triệu thùng mỗi ngày, dầu mỏ sẽ cạn kiệt sau 43 năm nữa. Với lượng khai thác 19 BBOE (tương đương triệu thùng dầu mỏ) mỗi ngày thỡ khớ thiên nhiên cũng sẽ cạn kiệt sau 60 năm nữa. Với lượng khai thác khoảng 29,85 BBOE mỗi ngày thì than đá nhiều nhất là 148 năm nữa cũng sẽ cạn kiệt [14]. Như vậy, có thể thấy nhu cầu năng lượng đang nóng hơn bao giờ hết Chính sách năng lượng có tầm chiến lược không những đối với các nước phát triển, mà còn cả đối với các nước đang phát triển như Việt Nam chúng ta. Trong những năm qua, nền kinh tế nước ta có những bước phát triển vượt bậc, trong đó ngành giao thông vận tải phát triển rất nhanh. Theo tình hình chung, thì Việt Nam chúng ta cũng đang phải chịu sự ảnh hưởng của việc ô nhiễm môi trường và nền kinh tế chịu sự ảnh hưởng lớn của giá dầu thụ trên thế giới. Nhằm giải quyết vấn đề này, ở nhiều quốc gia, việc sử dụng biodiezel đã tăng mạnh trong một vài năm gần đõy. Vì thế, vấn đề cấp thiết hiện nay là chúng ta phải tổng hợp được biodiezel từ nguồn nguyên liệu trong nước để dần thay thế cho nguồn năng lượng dầu mỏ. Biodiezel được sản xuất từ các loại dầu thực vật, mỡ động vật, từ dầu thải. Đây là một nguồn phụ gia rất tốt cho nhiên liệu diezel, làm giảm một cỏch đáng kể lượng khí thải và nó cũng là một nguồn nhiên liệu có thể tái tạo được. Trên thế giới và ở Việt Nam đó cú nhiều đề tài nghiên cứu tổng hợp biodiezel từ các nguồn nguyên liệu sẵn có như dầu đậu nạnh, dầu hạt cải, dầu cao su, các loại dầu thực vật…. và đã thu được những kết quả rất khả quan. Tuy nhiên, quá trình sản xuất biodiezel từ những nguồn nguyên liệu nói trên có giá thành cao và gây ảnh hưởng đến an ninh lương thực. Dú đó, việc tìm ra một nguồn nguyên liệu rẻ tiền hơn, có khả năng cung cấp lâu dài, khụng gõy ảnh hưởng tới an ninh lương thực là mục tiêu cần hướng tới. Với mục tiờu đú, thỡ việc tận dụng nguồn dầu ăn phế thải và mỡ thải từ động vật làm nguyên liệu cho tổng hợp biodiezel có ý nghĩa thực tế rất hơn. Vì đây là nguồn nguyên liệu rất dồi dào, lại rẻ tiền và đem lại hiệu quả kinh tế và sử dụng cao. Nhưng việc sử dụng nguồn mỡ thải làm nguyên liệu cho quá trình tổng hợp biodiezel lại gặp khó khăn do phải tiền xử lý nguyên liệu vì nguồn SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 8 Đồ án tốt nghiệp nguyên liệunày có hàm lượng axit béo tự do tương đối lớn (trung bình khoảng 5- 15% khối lượng). Trước đây, việc tổng hợp biodiezel chủ yếu sử dụng xúc tác đồng thể, xúc tác axit đồng thể, xúc tác axit rắn, xúc tác bazơ dị thể… Tuy nhiên, đối với những nguồn nguyên liệu này trong thành phần có chứa nhiều axit béo tự do như dầu ăn thải, mỡ động vật, dầu vi tảo… thì những loại xúc tác trên lại thể hiện nhiều hạn chế khác nhau, hiệu quả kinh tế không cao, khả năng tái sử dụng thấp.Cho nên việc tìm ra một loại xúc tác mới có nhiều khả năng phù hợp với nhiều loại nguyên liệu khác nhau, có khả năng tái sử dụng nhiều lần, đem lại hiệu quả kinh tế cao là một yêu cầu cấp thiết đặt ra. Chớnh vỡ vậy, tụi đã chọn đề tài: "Nghiên cứu tập hợp và đặc trưng xúc tác lưỡng chức Calcium Silicate CS cho quá trình chuyển hoá dầu ăn thải thành biodiezel" để thực hiện trong đồ án của mình. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC BIODIESEL 1.1. NHIấN LIậ́U SINH HỌC BIODIESEL 1.1.1. Định nghĩa biodiesel Nhiên liệu sinh học (biofuel) là loại nhiên liệu được sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh học – sinh khối như dầu thực vật, mỡ động vật, tinh bột, thậm chí là chất thải nông nghiệp, lâm nghiệp (rơm rạ, bã mía, trấu, mùn cưa, phân chuồng…). Đây là nguồn nhiên liệu sạch (chất thải ít độc hại), và đặc biệt là nguồn nhiên liệu có thể tái tạo được (renewable fuel), nờn nú làm giảm sự phụ thuộc vào nguồn tài nguyên nhiên liệu khoáng vốn có hạn. Chính hai đặc điểm nổi bật này mà nhiên liệu sinh học được sự lựa chọn của nhiều nước trên thế giới hiện nay và cả trong tương lai. Nhiên liệu sinh học có nhiều loại như xăng sinh học (biogasoil), diesel sinh học (biodiesel), và khí sinh học (biogas) - loại khí được tạo thành do sự phân hủy yếm khí các chất thải nông nghiệp, chăn nuôi và lâm nghiệp. Trong các dạng trờn thỡ chỉ có biogasoil và biodiesel được quan tâm nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng trong quy mô công nghiệp. Một số nước đã đặt ra mục tiêu thay thế dần nguyên liệu truyền thống sang nhiên liệu sinh khối. Mỹ đặt ra mục tiêu thay thế khoảng 30% lượng xăng tiêu thụ bằng các sản phẩm có nguồn gốc từ sinh khối vào năm 2025. Ấn Độ đặt mục tiêu tăng dần sử dụng nhiên liệu sinh khối từ 5% lên 20% vào năm 2012. EU đặt ra thị phần nhiên liệu sinh học chiếm 6% trong tổng lượng nhiên liệu tiêu thụ. Braxin là SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 9 Đồ án tốt nghiệp nước đang đứng đầu thế giới về nhiên liệu sinh học với nhiên liệu sản xuất từ sinh khối chiếm tới 30% trong tổng nhiên liệu đang sử dụng cho ngành giao thông vận tải [15]. Biodiesel hay diesel sinh học là một loại nhiên liệu có nguồn gốc từ dầu thực vật hay mỡ động vật, có chỉ tiêu kỹ thuật gần giống với diesel khoáng. Về bản chất hóa học nó là monoankyl este của các axit béo mạch dài. Biodiesel thu được từ phản ứng trao đổi este của triglyxerit với rượu đơn chức mạch ngắn (như methanol, etanol…) dưới sự có mặt của xúc tác và được xem là một loại phụ gia rất tốt cho diesel truyền thống. Biodiesel có thể trộn lẫn với diesel khoáng theo mọi tỷ lệ. Tuy nhiên, một điều rất đáng chú ý là phải pha trộn với diesel khoáng, chứ không thể sử dụng 100% biodiesel, vì nếu sử dụng nhiên liệu 100% biodiesel trên động cơ diesel sẽ nảy sinh một số vấn đề liên quan đến kết cấu và tuổi thọ động cơ. Hiện nay người ta thường sử dụng hỗn hợp 5% và 20%, biodiesel (ký hiệu B5, B20), để chạy động cơ. Nếu pha biodiesel càng nhiều thì càng giảm lượng khí thải độc hại, nhưng không có lợi về kinh tế, bởi hiện tại giá thành của biodiesel vẫn còn cao hơn diesel truyền thống, và cần phải điều chỉnh kết cấu động cơ diesel cũ. Biodiesel có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như các loại dầu thực vật (dầu dừa, dầu cọ, dầu hạt hướng dương, dầu hạt cải, dầu lạc, dầu hạt cao su, ), các loại mỡ động vật (mỡ bò, mỡ lợn, mỡ cá), và dầu vi tảo. Như vậy nguyên liệu để sản xuất biodiesel khá phong phú, và chỳng cú nguồn gốc sinh học, có thể tái tạo được. Đây cũng là một trong những điểm thuận lợi của nguồn nhiên liệu biodiesel. 1.1.2. Lịch sử phát triển của biodiesel Biodiesel đã được tìm ra từ rất sớm, từ năm năm 1853 nhờ công trình nghiờn cứu của E.Dufy và J.Patrick, nhưng chỉ được chính thức ghi nhận vào ngày 10/08/1893, ngày mà kỹ sư người Đức Rudolf Christian Karl Diesel cho ra mắt động cơ Diesel chạy bằng dầu lạc. Sau đó để ghi nhớ sự kiện này, ngày 10/08 hàng năm được chọn làm ngày Biodesel thế giới. Năm 1900, Rudlf Diesel đã trưng bày động cơ của mình tai triển lãm thế giới tại Paris, và đó cú một nhận định rằng : “Ngày nay việc sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu cho động cơ có thể chưa được quan tâm đúng mức. Nhưng trong tương lai dầu thực vật sẽ trở nên quan trọng như vai trò của sản phẩm dầu mỏ và than đá hiện nay” [22]. Quá trình sử dụng dầu thực vật cho động cơ kéo dài đến những năm 1920 do nhiên liệu diesel từ dầu mỏ lấn át hoàn toàn, có giá thành rẻ hơn, có sẵn và được chính phủ trợ giá. Động cơ diesel đã được cải tiến để chạy được nhiên liệu khoỏng cú độ nhớt thấp hơn gọi là diesel. Tuy vậy, ý tưởng và phát minh của Diesel đã tạo tiền đề cho một loại nhiên liệu sạch, tái tạo và có thể trồng được ở nhiều nơi. SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 10 [...]... [52] Ngoài ra, một số viện nghiên cứu và trường đại học ở nước ta, cũng đó cú những thành công trong việc nghiên cứu sản xuất biodiesel từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như dầu cọ, dầu dừa, dầu bông, dầu hạt cải, dầu nành, dầu hạt cao su, dầu ăn thải, mỡ cỏ, sử dụng xúc tác bazơ đồng thể và bước đầu nghiên cứu với xúc tác bazơ dị thể, xúc tác zeolit Không chỉ cú cỏc nhà khoa học quan tâm, mà các nhà... không cần quá trình sử lý sơ bộ Quá trình tổng hợp biodesel sử dụng xúc tác dị thể có chi phí thấp hơn so với xúc tác đồng thể do có thể tái sử dụng xúc tác, có thể tiến hành đồng thời phản ứng trao đổi este và este hóa Bảng 1.8: So sánh xúc tác đồng thể và dị thể dùng cho quá trình tổng hợp biodiesel SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 28 Đồ án tốt nghiệp Các yếu tố ảnh hưởng Xúc tác đông thể Xúc tác dị... học Trong dầu mỡ thải luụn cú chứa một lượng các tạp chất cơ học nhất định Các tạp chất này bị lẫn vào dầu mỡ trong quá trình giết mổ, sử dụng, bảo quản, vận chuyển Hàm lượng các tạp chất cơ học phụ thuộc vào nguồn gốc của dầu mỡ thải Đối với dầu ăn thải, các tạp chất cơ học lẫn trong dầu thường là những mẩu vụn thực phẩm bị rơi ra trong quá trình chiên xào Lượng tạp chất này thường rất lớn và cần được... để tổng hợp biodiesel đã trở thành vấn đề đáng chú ý trong thời gian qua Lipaza là loại enzyme xúc tác cả phản ứng thủy phân và hình thành liên kết este trong phân tử glyxerin Nhóm tác giả Choo và Ong đã công bố sự có mặt của nước và ngay sau đó Mittelbach đã công bố cộng nghệ sản xuất biodiesel sử dụng xúc tác lipaza mà không có mặt của nước Khi so sánh với các loại xúc tác khác, xúc tác sinh học có... hiệu quả của xúc tác còn SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 30 Đồ án tốt nghiệp thấp do đó quá trình sử dụng xúc tác sinh học đòi hỏi thời gian phản ứng lâu hơn và hàm lượng xúc tác lớn Rào cản chính làm xúc tác lipaza không được ứng dụng để sản xuất biodiesel trên quy mô công nghiệp vì nó có thể dễ dàng tách enzyme này ra khỏi hỗn hợp phản ứng và theo lý thuyết có thể tái sử dụng xúc tác trong những... nhanh, độ chuyển Tốc đọ và độ chuyển hóa hóa cao vừa phải Sau xử lý Xác tác không thể tái sử Có thể tái sinh và tái sử dụng, cần được trung hòa dụng dẫn tới tạo các chất thải gây ô nhiễm môi trường Công nghệ Gián đoạn Có thể sử dụng thiết bị chứa lớp xúc tác tĩnh, do đó có thể sử dụng công nghệ liên tục Ảnh hưởng của nước và Nhạy cảm với xúc tác axit béo tự do Không nhạy cảm Tái sinh xúc tác Không... trước khi đưa vào thiết bị phản ứng  Hàm lượng nước SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 24 Đồ án tốt nghiệp Nước lẫn trong dầu mỡ thải trong quá trình sử dụng, bảo quản, vận chuyển Với dầu thực vật thải hàm lượng nước thường cao hơn do trong quá trình chế biến thực phẩm hoặc khi gom dầu, nước sẽ lẫn vào Trong quá trình cracking nước sẽ bay hơi lẫn vào sản phẩm cracking nên cần phân pha tách nước ra khỏi... mog muốn do phản ứng xà phòng hóa, chi phí đắt đỏ để tách và thu hồi xúc tác sau quá trình phản ứng, thải ra một lượng nước rất lớn trong quá trình rửa sản phẩm Chính những lý do trờn đã khiến các nhà sản suất biodiesel nghĩ tới việc sử dụng xúc tác dị thể Xỳc tỏc dị thể dễ dàng được tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng và có thể tránh được phản ứng xà phòng hóa xảy ra Do đó xúc tác dị thể có thể sử dụng với... lượng axit tự do và nước trong nguyên liệu cao  Xúc tác có thể sử dụng cho các loại dầu mỡ có chất lượng kém  Quá trình chiết tách dầu ra khỏi nguyên liệu và phản ứng có thể được tiến hành đồng thời Do đó có thể bỏ qua công đoạn chiết tách dầu  Nhược điểm  Tốc độ phản ứng chậm, thời gian phản ứng rất dài SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 27 Đồ án tốt nghiệp Bảng 1.7: Một số loại xúc tác đồng thể thường... dụng xúc tác axit  Hàm lượng axit béo của dầu càng thấp càng tốt SVTH: Nguyễn Văn Tín-HDK52-QN 26 Đồ án tốt nghiệp  Metanol ở dạng methoxy có hiệu quả (hoạt tính) cao hơn ở dạng hydroxit  Nhược điểm của phương pháp  Glyxerin và rượu phải được làm khan, nếu không sẽ dãn tới phản ứng xà phòng hóa, làm giảm hiệu suất xúc tác, tạo hỗn hợp dạng gel hoặc đặc quánh, gây khó khăn cho quá trình lắng, tách . Chớnh vỡ vậy, tụi đã chọn đề tài: " ;Nghiên cứu tập hợp và đặc trưng xúc tác lưỡng chức Calcium Silicate CS cho quá trình chuyển hoá dầu ăn thải thành biodiezel" để thực hiện trong đồ. đây, việc tổng hợp biodiezel chủ yếu sử dụng xúc tác đồng thể, xúc tác axit đồng thể, xúc tác axit rắn, xúc tác bazơ dị thể… Tuy nhiên, đối với những nguồn nguyên liệu này trong thành phần có. dầu ăn thỉa và dầu nguyên chất Bảng 1.7: Một số loại xúc tác đồng thể thường dùng Bảng 1.8: So sánh xúc tác đồng thể và dị thể dùng cho quá trình tổng hợp biodiesel Bảng 1.9: Một số loại xúc