Nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiện môi trường từ dầu thực vật (dầu nành) trên xúc tác NaOH

B GIO DC V O TO TRNG I HC DN LP HI PHềNG - ISO 9001 : 2008 KHểA LUN TT NGHIP NGNH: K THUT MễI TRNG Ngi hng dn : Th.S ng Chinh Hi Sinh viờn : Phm Th Huyờn HI PHếNG - 2012 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip B GIO DC V O TO TRNG I HC DN LP HI PHềNG - Nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiện môi tr-ờng từ dầu thực vật (dầu nành) xúc tác NaOH KHểA LUN TT NGHIP I HC H CHNH QUY NGNH: k thuật môI truờng Ngi hng dẫn : Th.S ng Chinh Hi Sinh viờn : Phm Th Huyờn HI PHếNG - 2012 Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip B GIO DC V O TO TRNG I HC DN LP HI PHềNG NHIM V TI TT NGHIP Sinh viờn: Phm Th Huyờn Mó s: 120284 Lp: MT 1201 Ngnh: K thut Mụi trng Tờn ti: Nghiờn cu tng hp biodiesel thõn thin mụi trng t du thc vt (du nnh) trờn xỳc tỏc NaOH Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip NHIM V TI Ni dung v cỏc yờu cu cn gii quyt nhim v ti tt nghip ( v lý lun, thc tin, cỏc s liu cn tớnh toỏn v cỏc bn v Cỏc s liu cn thit thit k, tớnh toỏn a im thc tt nghip Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip CN B HNG DN TI TT NGHIP Ngi hng dn th nht: H v tờn : ng Chinh Hi Hc hm, hc v : Thc s C quan cụng tỏc: Khoa mụi trng -Trng HDL Hi Phũng Ni dung hng dn: . . . Ngi hng dn th hai: H v tờn: Hc hm, hc v: C quan cụng tỏc: Ni dung hng dn: . . . ti tt nghip c giao ngy thỏng nm 2012 Yờu cu phi hon thnh xong trc ngy thỏng nm 2012 ó nhn nhim v TTN Sinh viờn ó giao nhim v TTN Ngi hng dn ng Chinh Hi Phm Th Huyờn Hi Phũng, ngy thỏng nm 2012 HIU TRNG GS.TS.NGT Trn Hu Ngh Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng PHN NHN XẫT TểM TT CA CN B HNG DN Tinh thn thỏi ca sinh viờn quỏ trỡnh lm ti tt nghip: ỏnh giỏ cht lng ca khúa lun (so vi ni dung yờu cu ó nhim v .T T.N trờn cỏc mt lý lun, thc tin, tớnh toỏn s liu): Cho im ca cỏn b hng dn (ghi c s v ch): Hi Phũng, ngy thỏng nm 2012 Cỏn b hng dn (h tờn v ch ký) Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Li cm n ! Qua thi gian hc ti trng i hc dõn lp Hi Phũng, c s phõn cụng ca nh trng v b mụn k thut mụi trng, lm nhim v tt nghip, em ó hon thnh bn ỏn tt nghip ny Qua õy em xin gi li cm n sõu sc ti thc s ng Chinh Hi ngi ó hng dn em ht sc tn tỡnh v chu ỏo v chuyờn mụn hon thnh bn ỏn ng thi, em cng xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ giỏo trng i hc Dõn Lp Hi Phũng ó to iu kin giỳp v c s vt cht sut thi gian em lm tt nghip Cui cựng em xin chõn thnh cm n ti gia ỡnh v bn bố, h l ngun ng lc ln lao ca em sut thi gian em hc v lm ỏn tt nghip Hi Phũng, ngy thỏng nm 2012 Sinh viờn Phm Th Huyờn Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 MC LC LI M U CHNG I: TNG QUAN Lí THUYT Error! Bookmark not defined I.1 Khỏi quỏt chung v nhiờn liu khoỏng v nhiờn liu diesel I.2 Tng quan v du thc vt I.2.1 Tớnh cht lý hc ca du thc vt I.2.2 Tớnh cht hoỏ hc ca du thc vt I.2.3 Cỏc ch s quan trng ca du thc vt I.3 Nhiờn liu diesel I.3.1 Nhiờn liu diesel truyn thng I.3.2 Khớ thi ca nhiờn liu diesel truyn thng I.4 Tng quan v biodiesel I.4.1 Nhiờn liu sinh hc I.4.2 Gii thiu v biodiesel I.4.3 Cỏc quỏ trỡnh chuyn hoỏ este to biodiesel 12 I.4.4.Quỏ trỡnh chuyn hoỏ este s dng xỳc tỏc baz 13 CHNG II: THC NGHIM 18 II.1 Quỏ trỡnh tng hp biodiesel t du u nnh 18 II.1.1 Yờu cu v nguyờn liu 18 II.1.1.1 Alcol 18 II.1.1.2 Du thc vt( du u nnh) 19 II.1.2 Cỏc yu t nh hng n quỏ tng hp biodiesel 19 II.1.3 Cỏch tin hnh tng hp biodiesel 21 II.1.3.1 Cỏc thit b chớnh quỏ trỡnh thc nghim 21 S mụ t thit b phn ng nh sau: 21 II.1.3.2 Cỏc bc lm 22 II.1.3.3 Quỏ trỡnh tỏch v tinh ch sn phm: 23 II.2 Cỏc phng phỏp phõn tớch cht lng sn phm 25 CHNG III: KT QU V THO LUN 27 III Kho sỏt cỏc yu t nh hng n qu trỡnh tng hp biodiesel t du u nnh trờn xỳc tỏc NaOH 27 III.1 Nng xỳc tỏc NaOH 27 III.2 nh hng thi gian phn ng 28 III.3 nh hng ca nhit phn ng 29 Kt lun 32 Ti liu tham kho 33 Hỡnh nh Ph lc DANH MC BNG Bng I.1 So sỏnh nhiờn liu sinh hc vi nhiờn liu du m Bng I.2: Ch tiờu ỏnh giỏ cht lng biodiesel theo ASTM D6751 12 Bng III.1 nh hng ca lng xỳc tỏc ti hiu sut biodiesel 28 Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel vo thi gian phn ng 29 Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel vo nhit phn ng 30 Bng III Ch tiờu sn phm biodiesel thu c 31 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip II.1.3 Cỏch tin hnh tng hp biodiesel II.1.3.1 Cỏc thit b chớnh quỏ trỡnh thc nghim - Thit b phn ng l mt bỡnh ba c, dung tớch 500 ml, mt c cm nhit k o nhit theo yờu cu, mt c lp sinh hn ngng t alcol bay hi lờn quay li thit b phn ng, mt c np hn hp alcol v xỳc tỏc vo thit b phn ng - Mt nhit k 100oC - Mt mỏy khuy t cú thit b gia nhit iu chnh c - Mt sinh hn lm lnh bng nc ngng t alcol S mụ t thit b phn ng nh sau: Thit b khuy t cú gia nhit Bỡnh phn ng Nhit k Sinh hn 5.Khuy t Hỡnh II.1 Thit b phn ng Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 21 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Ngoi ra, cn phi cú bỡnh tam giỏc 250 ml, cc 500 ml, phu chit 500ml, v thuc th cn thit nh giy pH Trc phn ng cỏc thit b phn ng cn phi c tht sch, sy khụ khụng ln bi v nc lm chm quỏ trỡnh phn ng, lm sai kt qu II.1.3.2 Cỏc bc lm Quỏ trỡnh sn sut biodiesel gm cỏc bc sau õy: *Trn ru vi xỳc tỏc : xỳc tỏc l NaOH khan c cõn mt lng chớnh xỏc theo tớnh toỏn sau cõn xong cho vo bỡnh tam giỏc dung tớch 250 ml cú nỳt nhỏm y ngay, ng thi ong chớnh xỏc lng metanol ó c tớnh toỏn trc ri cho vo xỳc tỏc, tin hnh khuy ho tan xỳc tỏc vo metanol * Phn ng: Du thc vt c cõn mt lng chớnh xỏc theo tớnh toỏn a vo thit b phn ng Lp h thng s phn ng nh s trờn, sau ú tin hnh gia nhit du thc vt ti 40 oC, bt mỏy khuy t v cho hn hp ru v xỳc tỏc vo thit b phn ng Sau cho ht vo y np cho bỡnh thit b phi kớn, sau ú gia nhit hn hp ti nhit phn ng m mỡnh ó nh v gi c nh nhit ny sut thi gian phn ng Phi chỳ ý rt cn thn quỏ trỡnh np thit b phn ng v quỏ trỡnh thao tỏc thỡ khụng c ln nc vo du v cỏc dng c phi hon ton khụ *Quỏ trỡnh tỏch v tinh ch sn phm thu c biodiesel v glyxerin tinh khit t ú cú th tớnh chuyn hoỏ ca phn ng chuyn hoỏ cú th c tớnh theo cỏc cụng thc sau õy: - chuyn hoỏ ca sn phm cú th tớnh theo lng biodiesel thu c theo cụng thc sau: C = mbio Cbio/Mbio/ { mdu/( Mdu.3)} Trong ú: mbio, mdu : lng sn phm v lng nguyờn liu, g Cbio : hm lng biodiesel cú sn phm Mbio, Mdu: lng phõn t trung bỡnh ca du v biodiesel Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 22 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip H s xut hin phng trỡnh vỡ mi phõn t triglyxerit to phõn t metyl este - cng cú th tớnh chuyn hoỏ ca sn phm theo lng glyxerin to thnh theo cụng thc sau: C= mgly/{ 92.( mdu /Mdu)} Trong ú: mdu: lng du em i phn ng, g Mdu: lng phõn t trung bỡnh ca du thc vt mgly: Khi lng glyxerin thu c S 92 l phõn t lng ca glyxerin II.1.3.3 Quỏ trỡnh tỏch v tinh ch sn phm: Vi quỏ trỡnh tng hp biodiesel t metanol : Hỡnh II.2: Thit b chit sn phm i vi metanol sau phn ng xong, chuyn hn hp phn ng sang bỡnh chit dung tớch 500 ml, yờn hn hp phn ng lng bỡnh chit cng lõu cng tt, nhng thc t thỡ thi gian lng khong t n 12 h hn hp phn ng c phõn tỏch thnh hai pha: Mt pha(1) gm ch yu l cỏc metyl Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 23 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng este cú ln mt ớt metanol d, NaOH d, glyxerin cú t trng thp hn ( d = 0.895- 0.9 ) nờn trờn Pha cũn li (2) cha ch yu l glyxerin v cỏc cht khỏc nh metanol d, xỳc tỏc, x phũng cú t trng ln hn (d gly= 1.261) nờn di Chit phn glyxerin di cũn phn metyl este tip tc x lý tip Cú rt nhiu yu t nh hng ti quỏ trỡnh phõn tỏch thnh hai lp: lng metanol d, hm lng xỳc tỏc v hiu sut phn ng *Tinh ch biodiesel thu c: Sau tỏch ta c biodiesel cú ln cht bao gm metanol d xỳc tỏc, glyxerin metanol c tỏch este bng cỏch chng ct nhit 70oC ( to sụi ca metanol l 64.7oC ), phi ct rt cn thn khụng nc ln vo metanol c thu hi cú th dựng m sau Sau chng ct, ta tin hnh este tỏch nt glyxerin , cn xỳc tỏc hu ht cỏc cht ny u tan nc ( cỏc cht ny u l cỏc cht phõn cc ) ú este khụng tan nc, vy ta bng nc m ( to cao trỏnh to nh ) Cho metyl este vo cc 500 ml ri bng nc ct núng nhit 70oC, lng nc khong 80% th tớch metyl este Tin hnh khuy trn nh khong 15 phỳt, sau ú cho hn hp sang bỡnh chit 500 ml, lng cho n phõn tỏch thnh hai pha rừ rng, thng khong 30 phỳt Chit b phn nc phớa di sau ú li tin hnh li nh trờn quỏ trỡnh ny kt thỳc este cú mụi trng trung tớnh( th bng giy pH) Thng quỏ trỡnh kt thỳc sau 6-7 ln Sau nc xong, ta tin hnh ui nc Quỏ trỡnh ui nc bng cỏch un hn hp cú khuy trn nhit 105oC sau ui c khong 1520 phỳt cho sn phm sang bỡnh cha sn phm v cho CaCl vo tin hnh lm khan * Tỏch metanol Ta thy rng glyxerin l sn phm ph ca phn ng, nhng chỳng cng to mt lng tng i ln quỏ trỡnh tng hp biodiesel Hn na, glyxerin l mt cht cú giỏ tr kinh t cao vỡ glyxerin cú rt nhiu ng dng ngnh cụng nghip hoỏ cht v mt s ngnh cụng nghip khỏc, vy Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 24 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng vic thu hi glyxerin l rt cn thit Sau tỏch pha giu glyxerin di ta cho vo bỡnh tam giỏc 500 ml em i chng tỏch metanol Do metanol nm ch yu pha ny vy chng ta cn lp sinh hn thu hi metanol dựng cho m sau, vy quỏ trỡnh ny phi rt cn thn khụng nc ln vo metanol Quỏ trỡnh chng tin hnh nhit 70oC thi gian khong 20-30 phỳt II.2 Cỏc phng phỏp phõn tớch cht lng sn phm.[3,5] Phng phỏp xỏc nh cht lng sn phm bao gm cú : phng phỏp xỏc nh nht, t trng, ch s axit, nhit chp chỏy, nhit ụng c, tr s xetan, cn cacbon, phng phỏp ph hp th hng ngoi, phng phỏp sc ký khớ Sau õy, gii thiu mt s phng phỏp chớnh: 1> Xỏc nh ch s axit (TCVN 6127- 1996) Ch s axit l s mg KOH cn dựng trung hũa ht lng axit cú 1g du thc vt 2>Xỏc nh nht ng hc (TCVN 3171-1995, ASTM-D 445) nht ng hc l t s gia nht ng lc v mt ca cht lng Nú l s o lc cn chy ca mt cht lng di tỏc dng ca trng lc 3>Xỏc nh nhit chp chỏy cc kớn (TCVN 2693-1995, ASTM-D 93) Nhit chp chỏy cc kớn l nhit thp nht (ó c hiu chnh v ỏp sut khớ quyn 760mmHg hoc 101,3 KPa) m ú hn hp hi ca mu v khụng khớ trờn mt mu cc b chp la a ngn la th qua mt cc, di iu kin th nghim v lp tc lan truyn khp mt thoỏng ca mu 4> Xỏc nh t trng (ASTM-D1298) T trng l i lng c trng cho nng nh, c chc ca nhiờn liu c o bng lng trờn mt n v th tớch nhiờn liu Cú ba phng phỏp xỏc nh t trng l: Dựng phự k Phng phỏp dựng cõn thu tnh Phng phỏp dựng picomet Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 25 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng 5>Phng phỏp xỏc nh ch s xetan ( ASTM- D613) Tr s xetan l i lng c trng cho kh nng t bc chỏy ca nhiờn liu diesel tr s xetan l n v o qui c, c trng cho kh nng t bt chỏy ca diesel, l mt s nguyờn cú giỏ tr ỳng bng giỏ tr ca hn hp chun ny gm hai hydrocacbon : n- xetan(C16H34) quy nh l 100, cú kh nng t bt chỏy tt v - metyl naphtalen(C11H10) quy nh l 0, cú kh nng t bc chỏy kộm 6> Phng phỏp ph hp th hng ngoi Ph hp th hng ngoi l mt phng phỏp xỏc nh nhanh v khỏ chớnh xỏc cu trỳc sn phm Phng phỏp ny da trờn nguyờn tc chiu mt chựm tia n sc cú bc súng nm vựng hng ngoi( 400-4000 cm-1) qua cht cn phõn tớch thỡ mt phn nng lng ca tia sỏng b hp th v gim cng tia ti S hp th tuõn theo nh lut Lambert-beer: D=lg(IO/I)= K.C.d Trong ú: D: Mt quang IO,I: Cng ỏnh sỏng trc v sau cht phõn tớch C : Nng cht phõn tớch Mol/lng d : dy ca mu, cm K : H s hp ph Phõn t hp th nng lng s thc hin cỏc dao ng( xờ dch cỏc ht nhõn nguyờn t xung quanh v trớ cõn bng) lm gim di liờn kt cỏc phõn t v cỏc gúc hoỏ tr s thay i mt cỏch tun hon ng cong biu th s ph thuc truyn quang vo bc l ph hng ngoi ca mu phõn tớch Mi nhúm chc hoc liờn kt cú mt tn s c trng bng cỏc pic trờn ph hng ngoi Nh vy cn c vo cỏc tn s c trng ny cú th xỏc nh c liờn kt gia cỏc nguyờn t hoc nhúm nguyờn t, t ú xỏc nh c cu trỳc c trng ca cht cn phõn tớch 7> Phng phỏp sc ký khớ Phng phỏp ny dựng xỏc nh thnh phn cỏc metyl este cú sn phm Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 26 Khúa lun tt nghip Trng i hc Dõn lp Hi Phũng CHNG III: KT QU V THO LUN III Kho sỏt cỏc yu t nh hng n qu trỡnh tng hp biodiesel t du u nnh trờn xỳc tỏc NaOH Trong thi gian lm thớ nghim chỳng tụi ó nghiờn cu cỏc yu t nh hng ti hiu sut biodiesel sau: nhit , thi gian phn ng, hm lng xỳc tỏc Kt qu thu c nh sau: III.1 Nng xỳc tỏc NaOH Ta thy rng nng xỳc tỏc nh hng ln n hiu sut chuyn hoỏ Lng xỳc tỏc m cng cao thỡ hiu sut chuyn hoỏ cng cao, nhiờn ta cn chn lng xỳc tỏc ti u nht vỡ : *Trong phn ng, nu lng xỳc tỏc m quỏ ln thỡ tin hnh nhit cao thỡ rt d b x phũng hoỏ lm gim hiu sut phn ng *Khi phn ng to glyxerin thỡ glyxerin l cỏc ht nh mn l lng hn hp cn phi cú thi gian lng tỏch Nu m lng xỳc tỏc ln ( cha trung hũa) chỳng s lm cho cỏc ht glyxerin lng tỏch khú hn rt nhiu Do vy ta cn phi tỡm lng xỳc tỏc ti u * Trong phn ng nu lng xỳc tỏc ln ta rt khú khn quỏ trỡnh tinh ch ( tn nhiu thi gian v trung ho ht lng xỳc tỏc cú sn phm) Tin hnh thc nghim kho sỏt nh hng hm lng xỳc tỏc NaOH n chuyn hoỏ ca metyl este Hm lng xỳc tỏc thay i t 0.1-1.5%( lng ca xỳc tỏc/ lng ca du) vi cỏc iu kin sau : Nhit phn ng : 60o C T l metanol/ du ( theo th tớch) :1/4 Thi gian phn ng : 1.5 h Tc khuy : 300 vũng / phỳt Ta thu c kt qu nh sau: Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 27 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Bng III.1 nh hng ca lng xỳc tỏc ti hiu sut biodiesel Xỳc tỏc Hiu sut (C%) 1.5 2.5 33.01 53.32 3.5 73.36 86.67 93.38 Ta cú th s ph thuc lng xỳc tỏc n hiu sut biodiesel : Hỡnh III.1 : nh hng ca lng xỳc tỏc n hiu sut Qua th ta chn hm lng xỳc tỏc ti u l 4g III.2 nh hng thi gian phn ng Thi gian phn ng cng quyt nh n hiu sut biodiesel Nu thi gian ngn thỡ phn ng xy khụng hon ton lm hiu sut gim xung Cũn nu thi gian phn ng m ln thỡ tn nhiu nng lng khụng cn thit v thun li cho cỏc phn ng ph xy nh phn ng x phũng hoỏ Do vy ta cn chn c thi gian ti u hiu sut biodiesel cao m tn ớt nng lng nht Kho sỏt thi gian phn ng t 1h n h vi cỏc iu kin sau: Nhit phn ng : 60o C T l metanol/ du ( theo th tớch) :1/4 Hm lng xỳc tỏc : 4g Tc khuy :300 vũng / phỳt Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 28 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Ta thu c kt qu sau : Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel vo thi gian phn ng Thigian(h) Hiu sut biodiesel (C%) 1.5 26.71 93.34 3.5 93.34 93.33 Ta cú th s ph thuc ca hiu sut biodiesel vo thi gian phn ng : Hỡnh III.2: S ph thuc hiu sut vo thi gian phn ng Nh vy qua th thỡ hiu sut biodiesel cao nht v ớt tn nng lng nht l 1.5 h, vy ta chn thi gian ti u l 1.5 h III.3 nh hng ca nhit phn ng Nhit phn ng cú nh hng ln n tc phn ng v hiu sut biodiesel Nu nhit m thp thỡ tc phn ng chm dn n hiu sut biodiesel gim, nu nhit tng mnh thỡ hiu sut chuyn hoỏ ln, nhng ta gp phi khụng thun li l nhit cao thun li cho phn ng x phũng hoỏ, iu ny lm cho hiu sut biodiesel gim xung hn na nhit sụi metanol 64.7oC nờn nhit cao lm metanol bay hi, iu ny lm tn nhiu nng lng lm ngng t metanol v kh nng tip xỳc gia metanol v du s kộm i, tt c iu ny lm gim hiu sut biodiesel Do vy ta phi chn c Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 29 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip nhit ti u Nghiờn cu quỏ trỡnh thay i nhit phn ng t 40oC - 70 oC gi nguyờn cỏc iu kin nh : tc khuy, lng xỳc tỏc, thi gian phn ng Kho sỏt nhit phn ng t 400C n 700C vi cỏc iu kin sau : Lng xỳc tỏc : 4g Tc khuy : 300 vũng/phỳt T l metanol/du (theo th tớch) : 1/4 Thi gian phn ng : 1,5 h Ta thu c kt qu sau : Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel vo nhit phn ng Nhit (0C) 40 50 60 70 Hiu sut (%) 50 86.4 93.5 93.5 Ta cú th s ph thuc ca hiu sut biodiesel vo nhit phn ng nh sau : Hỡnh III.3 S ph thuc hiu sut biodiesel vo nhit phn ng T th ta thy rng, nhit ti u cho phn ng trao i este l 60oC * ỏnh giỏ cht lng sn phm Thc hin quỏ trỡnh tng hp biodiesel v tinh ch biodiesel t du u nnh trờn xỳc tỏc NaOH vi cỏc thụng s k thut sau: Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 30 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Nhit phn ng : 60o C Hm lng xỳc tỏc : 4g Thi gian phn ng : 1.5 h Tc khuy : 300 vũng / phỳt *Sn phm thu c ta cú kt qu nh sau Bng III Ch tiờu sn phm biodiesel thu c ST T Biodiesel B100 Ch tiờu phõn tớch Phng phỏp Kt qu Theo QCVN 1:2007/BKHCN nht ụng hc 400C, cSt ASTM-D445 3,85 1,6-6,0 Ch s axit, mgKOH/g ASTM D664 0,025 0,8 Nhit chp chỏy cc kớn, 0O ASTM D93 72 130 Hm lng nc v cn, %kl ASTM D2709 Khụng cú 500 Khi lng riờng 15oC ASTM D1298 854,6 800 - 900 Nhit tr, kj/kg ASTM D240 40.035 ASTM D5453 0,033 Hm lng lu hunh, mg/kg 0,02 Thnh phn ct phõn on, oC Nhit sụi du 10%v/v 180 ASTM D86 236 303 Thu hi 98% 90%v/v 354 Cn 1.8% Nhit sụi cui 366 Hao Ht 0.2% 50%v/v Nh vy ta thy rng sn phm thu c t quỏ trỡnh cú ch tiờu t vi biodiesel chun Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 31 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Kt lun Qua mt thi gian nghiờn cu chỳng tụi cú kt lun nh sau: 1.ó tng hp c biodiesel t du u nnh bng phn ng trao i este vi xỳc tỏc NaOH tho tiờu chun Theo QCVN 1:2007/BKHCN iu kin ti u cho phn ng nh sau: Nhit phn ng : 60o C Hm lng xỳc tỏcNaOH : 4g Thi gian phn ng : 1.5h Tc khuy : 300 vũng / phỳt 2.Xỏc nh cỏc thụng s hoỏ lý ca sn phm,chng t sn phm biodiesel m bo cỏc tiờu chun v nhiờn liu cho ng c diesel Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 32 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Ti liu tham kho [1] V An, o Vn Tng Tng hp biodiesel thõn thin mụi trng t du bụng, tuyn cỏc bỏo cỏo khoa hc hi ngh xỳc tỏc v hp th ton quc ln th (2005) [2] Kiu ỡnh Kim Cỏc sn phm du m v hoỏ du, Nh xut bn Khoa hc v k thut (1998) [3] Nguyn Quang Lc, Lờ Vn Thch, Nguyn Nam Vinh K thut ộp du v ch bin du, m thc phm, Nh xut bn Khoa hc v k thut(1997) [4] T Vn Mc, Phõn tớch hoỏ lý phng phỏp ph nghim nghiờn cu cu trỳc phõn t, Nh xut bn Khoa hc v k thut H Ni(2003) [5] inh Th Ng Hoỏ hc du m, Nh xut bn khoa hc v k thut (2001) [6] Phm Th Thng Hoỏ hc du bộo, Nh xut bn Khoa hc k thut (1992) [7] ng Th Thu, Lờ Ngc TỳCụng ngh enzym, Nh xut bn Khoa hc k thut H Ni (2003) [8] J.Van Gerpen, B Shanks, and R.Pruszko- Iowa State University; D Clements- Renewable Products Development Laboratory; G KnotheUSDA/NCAUR,biodiesel Production Technology , August2002- January2004, [10] Christopher Strong, Charlie Ericksonand, Peepak Shukla (2004), Evalution of Biodiesel Fuel, Western Transportation Institute College of Engeneering, Montana State University Bozeman [11] G Knothe, R.O.Dumn, M.O Bagby, The Use of Vegetable Oils and their Dervatives as Alternative Diesel Fuels, Biomass Washington, D.C American Chemical Society [12] http://www biodiesel.org/pdf files/emissions.PDF [13] Agarawal AK, Das LM, Biodiesel development and characterization for use as a fuel in compression ignition engines, Tran Am Soc Mech Eng 2001; 123: 440-447 [14] G Vicente, A Coteron, M Martinez, J Aracil (1997), Industrial Crops and Products, Department of Chemical Engineering, Faculty of Chemistry, Complutense University, 28040 Madrid, Spain Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 33 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip CC HèNH NH TRONG QU TRèNH TH NGHIM Hỡnh 1: Cỏc dng c chun b cho thớ nghim Hỡnh 2: quỏ trỡnh khuy du Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 34 Trng i hc Dõn lp Hi Phũng Khúa lun tt nghip Hỡnh 3,4 : Quỏ trỡnh khuy hn hp Hỡnh 5: quỏ trỡnh chit sn phm Hỡnh : sn phm thu c Sinh viờn: Phm Th Huyờn Lp: MT1201 35 [...]... màng sơn, véc ni, các vật liệu chống thấm tách Sinh viên: Phạm Thị Huyên Lớp: MT1201 3 Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Dân lập Hải Phòng ẩm … Trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ dầu thực vật làm nguyên liệu để tổng hợp chất hoá dẻo, các polyme mạch thẳng Các nguyên liệu dầu thực vật để sản xuất biodiesel là: dầu đậu nành, dầu sở, dầu bông, dầu cọ, dầu dừa Tuỳ vào điều kiện của từng nước như số lượng... nhũ hóa dầu thực vật Để giảm độ nhớt cao của dầu thực vật , nhũ hóa dầu thực vật với các chất lỏng không thể hòa tan được như ethanol, methanol đã nghiên cứu *Nhiệt phân dầu thực vật : nhiệt phân là phân hủy các phân tử dầu thực vật bằng nhiệt không có mặt của oxy, kết quả tạo ra các ankan, ankadien, các axit cacboxylic, hợp chất thơm và lượng nhỏ các sản phẩm khí Quá trình nhiệt phân các hợp chất... Đối với dầu đã được tinh chế thì có thể sử dụng được ngay để tiến hành phản ứng Nhưng đối với dầu thực vật thô hay dầu thải có chỉ số axit cao thì phải tiến hành tinh chế loại bớt thành phần axit béo bằng cách trung hoà bằng kiềm II.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá tổng hợp biodiesel Quá trình sản xuất biodiesel từ dầu thực vật có thể sử dụng nhiều xúc tác khác nhau như xúc tác bazơ, xúc tác axit;... về số lượng của nó, nên nhiên liệu dầu thực vật ngày càng được quan tâm và có khả năng thay thế cho nguyên liệu dầu khoáng trong tương lai gần, vì những lợi ích về môi trường và khả năng tái sinh của dầu thực vật Việc sử dụng dầu thực vật như một nhiên liệu thay thế để cạnh tranh với dầu mỏ đã được bắt đầu từ những năm 1980, vì những thuận lợi của các loại dầu thực vật so với nhiên liệu diesel là chất... biodiesel thân thiên môi trường từ dầu thực vật (dầu nành) trên xúc tác NaOH Sinh viên: Phạm Thị Huyên Lớp: MT1201 1 Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Dân lập Hải Phòng CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT I.1 Khái quát chung về nhiên liệu khoáng và nhiên liệu diesel.[ 1, 2, 6, 7] Hiện nay, sự phát triển kinh tế và khoa học kỹ thuật càng ngày càng được phát triển và hoàn thiện Để đáp ứng sự phát triển của... tiếp dầu thực vật là độ nhớt *Pha loãng dầu thực vật Độ nhớt của dầu thực vật có thể được làm thấp xuống bằng việc trộn lẫn với ethanol tinh khiết, hoặc hỗn hợp 25% dầu hướng dương và 75% dầu khoáng thông thường thu được nhiên liệu như nhiên liệu diesel Độ nhớt của nó là 4,88 cSt tại 313 độ Kenvil, trong khi theo tiêu chuẩn ASTM, giá trị lớn nhất là 4,0 cSt tại 313 độ Kenvil Hỗn hợp này không phù hợp. .. phẩm… Biodiesel rất sạch, đây là một nguồn nhiên liệu thay thế tốt nhất cho động cơ trong tương lai khi mà nguồn nguyên liệu khoáng bị cạn kiệt, không làm suy yếu các nguồn tự nhiên, có lợi về mặt sức khoẻ và môi trường I.2 Tổng quan về dầu thực vật. [4,7,11,12] Dầu thực vật là một trong những nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm và các ngành công nghiệp khác Dầu thực vật. .. macgaric Từ dầu đậu nành có thể tách ra được lexetin dùng trong dược liệu, trong sản xuất bánh kẹo Dầu đậu nành còn được dùng để sản xuất sơn, vecni, xà phòng… và đặc biệt là có thể sản xuất biodiesel Dầu thực vật sử dụng cho quá trình sản xuất biodiesel, cụ thể là dầu đậu nành phải có chỉ số axit thấp hơn 0,5 mg KOH/g dầu( với dầu có chỉ số axit cao hơn 0,5 mg KOH/g dầu thì độ chuyển hoá tạo ra biodiesel. .. nước nghiên cứu sản xuất và sử dụng biodiesel như là phụ gia cho nhiên liệu diesel tiêu biểu như là Đức, Mỹ, Pháp Việt Nam là 1 nước nông nghiệp, (70% là làm nông nghiệp) do vậy có nguồn thực vật phong phú việc sử dụng chúng trong sản xuất nhiên liệu sinh học sẽ có giá trị khoa học và thực tiễn lớn Do vậy, trong bài khóa luận tốt nghiệp đã đề cập vấn đề “ nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiên môi trường. .. có phân tử lượng bé Dầu thực vật tiếp xúc với không khí có thể xảy ra quá trình oxi hoá làm biến chất dầu mỡ Sinh viên: Phạm Thị Huyên Lớp: MT1201 6 Khóa luận tốt nghiệp Trường Đại học Dân lập Hải Phòng *Phản ứng trùng hợp: Dầu mỡ có chứa nhiều axit không no dễ phát sinh phản ứng trùng hợp tạo ra các hợp chất cao phân tử *Sự ôi chua của dầu mỡ : Do trong dầu có chứa nước, vi sinh vật, các men thuỷ phân… ... PHềNG - Nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiện môi tr-ờng từ dầu thực vật (dầu nành) xúc tác NaOH KHểA LUN TT NGHIP I HC H CHNH QUY NGNH: k thuật môI truờng Ngi hng dẫn : Th.S... cht lng biodiesel theo ASTM D6751 12 Bng III.1 nh hng ca lng xỳc tỏc ti hiu sut biodiesel 28 Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel vo thi gian phn ng 29 Bng III.2 S ph thuc hiu sut biodiesel. .. LUN 27 III Kho sỏt cỏc yu t nh hng n qu trỡnh tng hp biodiesel t du u nnh trờn xỳc tỏc NaOH 27 III.1 Nng xỳc tỏc NaOH 27 III.2 nh hng thi gian phn ng 28 III.3