M Ụ C L Ụ C
NGHIÊN C Ứ U CHUY Ể N HÓA D Ầ U Ă N PH Ế TH Ả I VÀ M Ỡ CÁ THÀNH BIODIESEL TRÊN XÚC TÁC DỊ THỂỢ
Tóm tắt
Biodiesel là hỗn hợp các mono alkyl este của các axit béo có trong dầu thực vật, hay mỡ ựộng vật. Nguồn nhiên liệu này có ưu ựiểm nổi bật là làm giảm một cách ựáng kể lượng khắ thải ô nhiễm, và là nguồn nhiên liệu có thể tái tạo ựược. Nó giải quyết ựồng thời hai vấn ựề có tắnh thời sự hiện nay là ô nhiễm môi trường sống và sự cạn kiệt dần nguồn nhiên liệu khoáng vốn có hạn.
Tuy nhiên, biodiesel thường ựược sản xuất từ nguồn dầu thực vật ăn ựược có giá thành cao và ảnh hưởng ựến an ninh lương thực; sử dụng xúc tác ựồng thể
không tái sử dụng ựược, khó tách rửa, giảm hiệu quả kinh tế, gây ô nhiễm môi trường. Do ựó, chúng tôi tận dụng nguồn nguyên liệu phế thải rẻ tiền là dầu ăn thải và mỡ cáA, và sử dụng xúc tác dị thể MgSiO3 nhằm khắc phục những nhược ựiểm trên.
Trong bản luận văn này, ựã nghiên cứu xử lý hai loại nguyên liệu phế phẩm kém chất lượng là dầu ăn thải và mỡ cá, sau ựó chuyển hóa thành biodiesel bằng phương pháp trao ựổi este với metanol trên xúc tác dị thể MgSiO3 (ựiều chế ựược). Các ựiều kiện tối ưu cho quá trình ựiều chế xúc tác, quá trình tổng hợp biodiesel và làm sạch sản phẩm ựã ựược tìm ra. Sản phẩm sau tinh chế không còn lẫn metanol, nước, glyxerin hay tạp chất khác. Các tắnh chất của nhiên liệu biodiesel và hỗn hợp nhiên liệu B20 ựã ựược ựánh giá. Kết quả cho thấy biodiesel tổng hợp ựược thỏa mãn hầu hết các chỉ tiêu chất lượng nhiên liệu theo tiêu chuẩn ASTM. Mẫu nhiên liệu B20 ựã ựược thử nghiệm trên ựộng cơ và thấy rằng công suất ựộng cơ thay ựổi không ựáng kể, nhưng giảm ựược một lượng lớn các khắ thải ựộc hại như CO, CO2, NOx, RH. Bên cạnh ựó, chúng tôi cũng ựã xây dựng quy trình thu hồi glyxerin Ờ một phụ phẩm rất có giá trị của quá trình tổng hợp biodiesel, góp phần làm hạ giá thành biodiesel. Glyxerin thu ựược có ựộ tinh khiết cao, ựạt yêu cầu chất lượng của glyxerin thương phẩm.
ỘRESEARCH INTO CONVERSION WASTE OIL AND FISH FAT TO BIODIESEL USING HETEROGENOUS CATALYSTỢ
Abstract
Biodiesel consists of the mono alkyl esters of fatty acids which are existed in vegetable oil or animal fat. This fuelỖs highlight advantages are decrease of poisonous exhaust fumes and renewable fuel. It solved two current event problems that are environmental pollution and depletable energy source.
However, biodiesel was manufactured mainly from edible oils having high price, affect food security, on homogeneous catalysts, un-regeneration, difficult separation, lesser effective economics and polluted environment. Therefor, we found cheap reject such as waste oil and fish fat, use heterogeneous catalysts Ờ MgSiO3, to get over the above disadvantages.
In this thesis, we have researched and treated the waste oil and fish fat, samples to make a good material which transformed into biodiesel by the exchange reaction of ester and methanol with heterogeneous catalysts Ờ MgSiO3 (are produced). The optimum of conditions for synthetic catalyst, biodiesel, and purify product processing is researched. After refinement, the product isnỖt consit of methanol, water, and glyxerol. The properties of biodiesel fuel and mixing of biodiesel/diesel (B20) are estimated. The results shown out that the biodiesel sample is satisfied for the most fuel standards of ASTM. Especially, the B20 sample is tested on the engine and the results shown that the power of engine is inconsiderable changing and reduced the noxious fumes such as CO, CO2, NOx, and hydrocarbon. We have built glyxerol reclaim cycle (glyxerol is a available by- product of synthetic biodiesel process). After refinement, gyxerol is high purity, reliable quality standards of commercial glyxerol.
BỘ GIÁO DỤC VÀ đÀO TẠOTRƯỜNG đẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI