III. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG VÀ BÀN LUẬN
5. Bàn luận kết quả mơ phỏng
Trong giai đoạn chuyển hĩa gián đoạn trên một thiết bị, phản ứng càng nhanh khi tăng lượng methanol và tăng nhiệt độ phản ứng. Nhưng lượng methanol cần cĩ giới
hạn, bởi do nhiều yếu tố tác động như chi phí nguyên liệu, độ bay hơi của methanol
dẫn đến mất mát, methanol cĩ tính độc hại... Để hiệu suất phản ứng cao, sản phẩm tạo ra ít tạp chất nên methanol sử dụng phải cĩ độ tinh khiết cao, nếu dùng nhiều methanol, sẽ mất càng nhiều cơng sức để tái sử dụng lượng methanol chưa phản ứng hết, mà kết quả thu được lại cải thiện khơng bao nhiêu. Như vậy lượng methanol phải được sử dụng sao cho tiết kiệm chi phí nguyên liệu, thời gian chuyển hĩa rút ngắn. Qua khảo sát, thấy rằng lượng methanol sử dụng tốt là theo hai tỉ lệ methanol:mỡ cá là 6.5:1 và 7:1. Với tỉ lệ 6.5:1, tiết kiệm được lượng methanol sử dụng, thời gian chuyển
Trang 72 hĩa khá tốt, nhưng chỉ thích hợp cho sản suất gián đoạn. Khi chuyển qua sản suất liên tục, tỉ lệ 6.5:1 này cĩ tốc độ phản ứng chậm nên làm cho thời gian lưu lớn, dẫn đến lưu lượng dịng vào, dịng sản phẩm ra nhỏ, gây ảnh hưởng đáng kể đến năng suất. Trong khi đĩ, với tỉ lệ 7:1, cùng một hiệu suất tạo thành sản phẩm, cùng nhiệt độ chuyển hĩa, thời gian chuyển hĩa ngắn hơn nhiều. Tỉ lệ 7:1, tốn nhiều methanol hơn nhưng xét về mặt kinh tế là cĩ lợi hơn.
Xét về nhiệt độ chuyển hĩa, nếu nhiệt độ thấp quá thì phản ứng diễn ra chậm, khơng đạt năng suất sản phẩm, tiêu tốn nhiều thời gian. Nếu nhiệt độ quá cao trên 650C thì methanol bay hơi m ạnh là điều khơng mong muốn. Qua khảo sát thấy rằng khoảng nhiệt độ nên khống chế từ 550C đến 600C là phù hợp, và tốt nhất là giữ ở mức 550C.
Xét khả năng sản xuất liên tục, qua kết quả khảo sát, khi chuyển qua chuyển hĩa liên tục nên sử dụng hỗn hợp nguyên liệu cĩ tỉ lệ mole methanol:mỡ cá là 7:1, nhiệt độ chuyển hĩa khơng đổi khoảng 50 - 55 0C. Ở qui mơ pilot thể tích hỗn hợp phản ứng V=30 lít, hệ thống gồm 1 thiết bị chuyển hĩa liên tục đạt năng suất rất thấp so với chếđộ chạy gián đoạn, khơng cĩ lợi về mặt kinh tế. Khi chuyển sang hệ thống gồm 2 thiết bị phản ứng khuấy lí tưởng mắc nối tiếp nhau, năng suất tăng lên khá tốt, nhưng ở qui mơ pilot năng suất vẫn thấp hơn so với chạy chếđộ gián đoạn. Khi tăng lên qui mơ cơng nghiệp V=3000 lít (tính tổng thời gian chuyển hĩa, thời gian nạp liệu, thời gian tháo liệu, thời gian gia nhiệt lên nhiệt độ mong muốn) chạy chế độ liên tục 2 bình cĩ lợi hơn. Khảo sát trên hệ thống thiết bị gồm 3 thiết bị phản ứng khuấy lí tưởng mắc nối tiếp nhau cho thấy kết quả tốt hơn nữa, năng suất vượt trội ngay cả khi ở qui mơ pilot. Nhược điểm của hệ thống này là chi phí đầu tư ban đầu lớn. Nhưng xét về hiệu quả kinh tế lâu dài thì hệ thống gồm 3 thiết bị phản ứng khuấy lí tưởng mắc nối tiếp nhau vẫn cĩ lợi.