M etanol Xỳc tỏc Dầu thực vật
3.4.Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.4.Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ.
Sau khi khảo sỏt được khoảng nhiệt độ tối ưu là 1300C và hàm lượng xỳc tỏc tối ưu là 1.0% khối lượng, chỳng tụi đó tiến hành nghiờn cứu ảnh hưởng của thời gian phản ứng tới độ chuyển hoỏ. Ngoài ra thời gian phản ứng cũn liờn quan đến kinh tế.Vỡ vậy ta phải xem xột cả 2 khớa cạnh này. Để khảo sỏt sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ, ta tiến hành phản ứng trong điều kiện: thay đổi thời gian phản ứng, cỏc thụng số khỏc (nhiệt độ, hàm lượng xỳc tỏc khụng đổi). Kết quả được thể hiện trong bảng III.4 và đồ thị hỡnh 3.3. Hàm lượng xỳc tỏc, % kl Đ ộ ch uy ển h oỏ , %
Bảng III.4: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ của phản ứng.
Thời gian phản ứng, (giờ) Chỉ số axit, mgKOH/g dầu Chỉ số xà phũng hoỏ, mgKOH/g dầu Chỉ số este, mgKOH/g dầu Độ chuyển hoỏ (%) 3 154.40 203.87 49.47 30.82 4 104.56 193.86 89.3 53.14 6 100.85 198.60 97.75 54.81
Hỡnh 3.3: Đồ thị ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ
Khi thời gian phản ứng tăng, cỏc phõn tử metanol do liờn tục được đưa vào bỡnh phản ứng nờn cú điều kiện tiếp xỳc, va chạm với cỏc phõn tử dầu để phản ứng este hoỏ xảy ra nờn độ chuyển hoỏ tăng. Nếu thời gian phản ứng quỏ lõu thỡ độ chuyển hoỏ tăng nhưng tăng khụng đỏng kể mà lại ảnh hưởng đến kinh tế. Vỡ võy, khi tiến hành khảo sỏt sự ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hoỏ ta chọn thời gian phản ứng tối ưu là 4 giờ. Vỡ với thời gian phản ứng là 4 giờ thỡ độ chuyển hoỏ của phản ứng đạt được gần như cao nhất. Thời gian phản ứng, h Đ ộ ch uy ển h oỏ , %
3.5. Đỏnh giỏ chất lượng sản phẩm
Sau khi phản ứng, tiến hành đo xỏc định một số chỉ tiờu: độ nhớt, nhiệt trị của sản phẩm và nguyờn liệu. Kết quả thu được thể hiện trong bảng III.4
Bảng III.5: So sỏnh một số chỉ tiờu của nguyờn liệu và sản phẩm
Sau phản ứng thu được sản phẩm cú độ nhớt là 11.23 cSt đó giảm so với
nguyờn liệu ban đầu (27.87cSt). Điều này chứng tỏ đó xảy ra phản ứng este hoỏ giữa cỏc axit bộo và metanol với xỳc tỏc KOH 1%, trong sản phẩm chắc chắn cú metyl este mặc dự hiệu suất khụng cao.
Nhiệt trị của dầu thực vật phế thải 8998.8 cal/g. Với giỏ trị nhiệt trị này khẳng định cặn dầu cú đủ khả năng làm nhiờn liệu lỏng (nhiệt trị của nhiờn liệu lỏng 9000-11.000 cal/g). Sau phản ứng, sản phẩm thu được cú nhiệt trị (9006.2 cal/g = 37645.916 J/g), đỏp ứng được yờu cầu về năng lượng của nhiờn liệu biodiesel 37.000cal/g. Như vậy hiệu suất phản ứng cũn thấp. Vấn đề này cần được tiếp tục nghiờn cứu.
Chỉ tiờu Nguyờn liệu Sản phẩm
Độ nhớt ở 400C,sCt 27.87 11.23
Nhiệt trị ,cal/g 8998.8 9006.2
Chỉ số axit, mgKOH/g dầu 223.17 104.56
KẾT LUẬN
Sau thời gian nghiờn cứu, xử lý, tụi đó đó thu được một số kết quả sau: 1. Xỏc định được một số tớnh chất của dầu thực vật phế thải
2. Đưa ra hướng chuyển hoỏ dầu thực vật phế thải thành metyl este để tổng hợp nhiờn liệu biodiesel: chuyển toàn bộ cỏc este trong nguyờn liệu ban đầu thành axit, rồi thực hiện phản ứng este hoỏ cỏc axit bộo với metanol, xỳc tỏc KOH 1.0% khối lượng axit bộo.
3. Xỏc định được một số chỉ tiờu của sản phẩm, kết luận trong sản phẩm cú metyl este. Tuy nhiờn hiệu suất của phản ứng khụng cao (53,14%), vỡ thế sản phẩm này chưa thể được dựng để sản xuất nhiờn liệu biodiesel được. Mặc dự rất mong muốn được tiếp tục nghiờn cứu, làm thực nghiệm chuyển hoỏ thành cụng tạo nhiờn liệu biodiesel vỡ đõy thực sự là một đề tài rất hay và cú ý nghĩa thực tiễn nhưng do thời gian cú hạn nờn cụng việc của tụi tạm dừng ở đõy.
Với xỳc tỏc bazơ, hiệu suất phản ứng khụng cao, do đú vấn đề này cần được nghiờn cứu thờm để tỡm ra xỳc tỏc thớch hợp: xỳc tỏc axit, xỳc tỏc dị thể: MgO,…tạo điều kiện cho phản ứng este hoỏ đạt hiệu suất cao
Bản đồ ỏn của tụi là bước thăm dũ đầu tiờn nờn khụng trỏnh khỏi những thiếu sút. Tụi hy vọng những kết quả trong bản đồ ỏn sẽ cú ớch đối với những người tiếp sau nghiờn cứu về vấn đề này và mục đớch của đề tài sẽ nhanh chúng thành cụng.