A- N ƯỚC HOA
35 Người ta cho hỗn hợp metanol và xúc tác bazơ mạnh (NaOH hoặc KOH) vào lò phản ứng trước,
Người ta cho hỗn hợp metanol và xúc tác bazơ mạnh (NaOH hoặc KOH) vào lò phản ứng trước,
sau đó mới cho dầu thực vật vào. Giai đoạn này lại chia làm hai giai đoạn nhỏ: (i) Cho 80% hỗn
hợp của metanol và xúc tác bazơ mạnh vào dầu trước. (ii) Sau khi loại bỏ glicerol tạo ra trong giai đoạn (i) thì cho tiếp 20% còn lại của hỗn hợp metanol-xúc tác vào dầu. Hỗn hợp metanol và xúc tác trong dầu được pha trộn cẩn thận trong 1 giờ ở nhiệt độ 60oC trong lò phản ứng. Sau khi phản ứng kết thúc, sản phẩm thu được là một hỗn hợp của metil este, glicerol và metanol dư. Tiếp tục quá trình loại bỏ glicerol được tạo ra trong giai đoạn (ii) bằng cách dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của glicerol và metil este, chúng ta thu được lớp metil este nằm ở phân lớp trên còn glicerol thì ở phân lớp dưới bình phản ứng.
• Phần glicerol bị loại bỏ từ hai giai đoạn phản ứng (glicerol trong phân lớp dưới và glicerol từ giai đoạn (i)) vẫn còn chứa một lượng metanol dư. Hỗn hợp này được axit hóa và tách cẩn thận để thu axit béo tự do và thu glicerol thô sau khi loại bỏ metanol bằng phương pháp làm bay hơi hoặc chưng cất.
• Phân lớp trên bao gồm metil este và metanol dư tiếp tục giai đoạn loại bỏ metanol bằng phương pháp bay hơi hoặc chưng cất. Metil este thu được sau đó được trung hòa với axit (axit giúp trung hòa xúc tác bazơ) và rửa với nước (nước giúp hòa tan muối tạo thành sau phản ứng trung hòa và metanol còn sót lại). Metil este được làm khan nước để trở thành sản phẩm nhiên liệu sinh học.
Toàn bộ lượng metanol được thu hồi, chưng cất lại và tái sử dụng cho lần sau.
Sự đốt cháy nhiên liệu sinh học
Nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng nhiên liệu B20 của metil este tổng hợp từ dầu thực vật giúp rút ngắn thời gian chậm đánh lửa trong động cơ. Đây là thời gian từ lúc người điều khiển đạp ga và thời điểm mà nhiên liệu đặt được nhiệt độ thích hợp và bắt đầu đánh lửa. Tuy nhiên, nghiên cứu không cho kết quả tương đương khi thực hiện trên isopropil este.
Áp suất xilanh cũng được nghiên cứu vì áp suất xilanh cho thấy khả năng kết hợp tốt của một nhiên liệu với không khí để cháy. Kết quả là khi dùng nhiên liệu B20, áp suất xilanh tăng khi người điều khiển ấn ga, quá trình đốt cháy loại nhiên liệu này xảy ra nhanh hơn so với nhiên liệu hoàn toàn từ dầu hỏa. Tức là với B20, nhiên liệu được đốt cháy sớm hơn trong mọi điều kiện khác nhau, thời gian chậm đánh lửa của động cơ được rút ngắn và nhiệt tỏa ra thấp hơn so với thế hệ nhiên liệu cũ.
Khí thải khi sử dụng nhiên liệu sinh học
Vấn đề môi trường mà xăng, dầu đem lại đã quá rõ ràng và cần nhanh chóng khắc phục. Vì vậy nhiên liệu sinh học được xem là giải pháp tối ưu cho đến thời điểm này bởi các lý do sau:
• Lưu huỳnh không có mặt trong thành phần của nhiên liệu sinh học, do đó nó hạn chế mưa axit. • Không chứa các hidrocacbon thơm nên nhiên liệu sinh học giảm thiểu ảnh hưởng của các hợp chất không no (như xeton, benzen…) trong không khí.
• Giảm khí thải CO, CO2 , NOx đến 78% so với nhiên liệu thông thường.
• Khả năng dễ bị oxi hóa của nhiên liệu sinh học giúp cho quá trình đốt cháy xảy ra hoàn toàn hơn. Vì nhiên liệu được oxi hóa chứa một lượng lớn oxi giúp tối ưu hóa quá trình cháy của hidrocacbon (HC) nên hạn chế tối thiểu lượng hidrocacbon thải ra môi trường.