Luận án hóa môi trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC BÀI TẬP MÔN HỌC Nghiên cứu áp dụng thực hành “Tổng hợp nhiên liệu sinh học biodiesel từ dầu thực vật” vào học phần thực hành Hóa Công nghệ- Môi Trường phục vụ giảng dạy sinh viên ngành Sư phạm Hóa học Chuyên ngành: Hóa Công nghệ - Môi trường Người hướng dẫn khoa học : TS Hồ Phương Hiền Sinh viên : Vũ Văn Thịnh Lớp : K63B Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Bài tập môn học thực Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Để hoàn thành tập môn học này, em nhận nhiều hướng dẫn góp ý nhiệt tình thầy cô, bạn bè Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn cô giáo TS Hồ Phương Hiền – người giao đề tài, tận tình bảo hướng dẫn em hoàn thành tập môn học Em xin chân thành cám ơn thầy cô Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, toàn thể bạn bè giúp đỡ em trình làm tập môn học Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, tháng năm 2016 Sinh viên Vũ Văn Thịnh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, vấn đề lượng môi trường giới quan tâm hàng đầu Con người phụ thuộc vào nguồn lượng dầu mỏ bị cạn kiệt tương lai Vì nhiều nước giới tìm nguồn nguyên liệu thay khác ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường Trong đó, nhiên liệu sinh học thay biodiesel cần phải kể đến Biodiesel gọi diesel sinh học loại nhiên liệu có tính chất tương tự với dầu diesel sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Biodiesel loại lượng sạch, gây độc hại dễ phân giải tự nhiên Nhiên liệu thay ưa chuộng có săn điều kiện thường, khả tái sinh, phát triển bền vững, khả phân hủy sinh học, giúp tạo thêm việc làm, phát triển sản xuất nông nghiệp giảm tác động đến môi trường Nhiều loại nguyên liệu thử nghiệm sản xuất biodiesel, từ nguyên liệu truyền thống đến nguyên liệu thải Trong nguyên liệu rẻ có sẵn dầu ăn mỡ động vật qua sử dụng Những nghiên cứu lĩnh vực góp phần giảm tác động đến môi trường giảm chi phí xử lí chôn lấp Trên thực tế, người ta nghiên cứu gần tất nguồn dầu mỡ sử dụng đế sản xuất biodiesel Việc lựa chọn loại dầu thực vật mỡ động vật phụ thuộc vào nguồn tài nguyên có sẵn khí hậu vùng Trong bối cảnh thị trường dầu mỏ biến động ô nhiễm môi trường tăng cao, việc nghiên cứu thành công đưa vào sử dụng nhiên liệu sinh học biodiesel làm giảm phụ thuộc nhiều vào nhiên liệu hóa thạch, giảm thiểu ô nhiễm môi trường hướng tốt cho toán sử dụng nhiên liệu tương lai Đề tài “Nghiên cứu áp dụng thực hành tổng hợp nhiên liệu sinh học biodiesel từ dầu thực vật vào học phần thực hành Hóa Công nghệ- Môi Trường phục vụ giảng dạy sinh viên ngành Sư phạm Hóa học” với mục đích đổi học phần Thực hành Hóa Công nghệ- Môi trường nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy đào tạo cho sinh viên tiếp cận xu hướng công nghệ, nhiên liệu giới Mục đích nghiên cứu - Đưa quy trình sản xuất biodiesel từ dầu thực vật tối ưu - Xây dựng thực hành “Tổng hợp nhiên liệu sinh học biodiesel từ dầu thực vật” nhằm đổi học phần thực hành Hóa Công nghệ-Môi trường phục vụ giảng dạy cho sinh viên Sư phạm Hóa học Nhiệm vụ nghiên cứu - Tối ưu quy trình sản xuất biodiesel từ dầu thực vật - Kiểm tra sản phẩm biodiesel tạo thành phương pháp đo phổ IR - Xây dựng nội dung thực hành “Tổng hợp nhiên liệu sinh học Biodiesel từ dầu thực vật” CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.1 Giới thiệu chung biodiesel I.1.1 Khái niệm [11] Biodiesel (diesel sinh học) loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel hóa thạch sản xuất từ nguồn nguyên liệu dầu thực vật mỡ động vật thường kí hiệu B100 Bản chất Biodiesel sản phẩm este hóa methanol ethanol axit béo tự dầu thực vật mỡ động vật I.1.2 Lịch sử hình thành phát triển [12] Biodiesel bắt đầu sản xuất năm 1800, thời gian người ta chuyển hóa dầu thực vật để lấy glyxerol ứng dụng làm xà phòng thu sản phẩm phụ methyl ethyl ester gọi chung biodiesel Ngày 10/08/1893, lần Rudolf Diesel sử dụng biodiesel ông sáng chế để chạy máy Năm 1912, ông dự báo: “Hiện nay, việc dùng dầu thực vật cho nhiên liệu động không quan trọng, tương lai chắn có giá trị không thua sản phẩm nhiên liệu từ dầu mỏ than đá” Trong bối cảnh nguồn tài nguyên dầu mỏ cạn kiệt tác động xấu lên môi trường việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu tái sinh có biodiesel ngày khẳng định vị trí nguồn nhiên liệu thay hữu ích Để tưởng nhớ người có công đoán giá trị to lớn biodiesel, Nation Board Biodiesel định lấy ngày 10 tháng năm năm 2002 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế (International Biodiesel Day) Trong năm thập niên 90, Pháp triển khai sản xuất biodiesel từ dầu hạt cải Và dùng dạng B5 (5% biodiesel với 95% diesel) B30 (30% biodiesel 70% diesel) I.1.3 Ưu nhược điểm nhiên liệu Biodiesel [10] Hiện nay, giới, phần lớn lượng sử dụng khai thác từ dầu mỏ, than đá khí tự nhiên Tuy nhiên tất nguồn lượng đề có hạn tốc độ sử dụng cạn kiệt vào cuối kỉ 21 Sự cạn kiệt nguồn lượng dầu mỏ vấn đề môi trường nghiên cứu phát triển nguồn lượng thay cho dầu mỏ biodiesel tiềm lớn nhờ tính chất tương tự diesel ưu điểm vượt trội Ưu điểm − Giảm lượng phát thải khí CO 2, giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính − Không chứa có chứa hợp chất lưu huỳnh (47