L ỜI CÁM ƠN
I.2.2.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình este hóa
Ảnh hưởng của độ ẩm và các axit béo tự do: nguyên liệu cho quá trình este hóa glyxerit với xúc tác kiềm theo Wright cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Nguyên liệu phải được làm khan hoàn toàn + Glyxerit cần phải có trị số axit thấp.
Hàm lượng nước phải rất nhỏ (nước có tác hại vì gây ra phản ứng xà phòng hóa, làm tiêu tốn và giảm hiệu quả của xúc tác). Mặt khác, xà phòng sinh ra làm tăng độ
nhớt, tạo gel làm quá trình tách pha glyxerin gặp khó khăn. Nếu lượng xà phòng nhiều
có thể làm cho khối phản ứng đông đặc lại.
Như vậy hàm lượng nước và axit béo tự do trong nguyên liệu có ảnh hưởng rất
mạnh đến hiệu suất chuyển hóa của quá trình trao đổi este. Do vậy công nghệ sản xuất
diesel sinh học phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu. Với nguyên liệu có hàm R1COOCH2 R2COOCH H2C-O- R1COOCH2 R2COOCH H2C-OH diglyxerit + BH+ + B (4) R1COOCH2 R2COOCH H2C-O-C-R3 O- +RCOOCR3 (3) R1COOCH2 R2COOCH H2C-O- anion diglyxerit
Trường ĐH Bà Rịa - Vũng Tàu
lượng nước và axit béo tự do cao thì nhất thiết phải qua công đoạn xử lý sơ bộ trước khi đưa vào phản ứng.
Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
Phản ứng trao đổi este có thể tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau phụ thuộc vào loại
dầu sử dụng. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ tạo thành metyl este càng cao. Đối với các
loại dầu thông dụng, nhiệt độ thường nằm trong khoảng 550C đến 700C. Thông thường
phản ứng xảy ra tốt nhất ở gần nhiệt độ sôi của rượu.
Ảnh hưởng của áp suất: áp suất không ảnh hưởng nhiều tới tốc độ phản ứng.
Phản ứng thường được tiến hành ở áp suất khí quyển. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy:
Do các chất phản ứng tồn tại trong hai pha tách biệt nên tốc độ khuấy trộn đóng vai trò rất quan trọng. Để tăng khả năng tiếp xúc pha, người ta thường sử dụng cách khuấy trộn cơ
học nhằm tạo phản ứng hiệu quả hơn giữa hai pha. Khi phản ứng đã xảy ra, diesel sinh học sinh ra đóng vai trò như một chất nhũ hóa góp phần làm giảm sự phân pha. Có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng: với cùng một điều kiện phản ứng, phản ứng trao đổi este mỡ cá chỉ đạt hiệu suất chuyển hóa 40% sau 8 giờ, phản ứng với tốc độ khuấy 300 vòng/phút, trong khi ở tốc độ khuấy 600 vòng/phút, độ chuyển hóa đạt 97% chỉ sau gần 2 giờ.
Ảnh hưởng của thời gian phản ứng:
Thời gian phản ứng bắt đầu xảy ra đến lúc đạt cân bằng rất khác nhau đối với từng
loại xúc tác. Vì đây là phản ứng thuận nghịch nên nếu thời gian quá ngắn phản ứng chưa đạt đến trạng thái cân bằng, độ chuyển hóa thấp còn nếu quá dài sẽ xảy ra phản ứng xà phòng hóa đối với xúc tác kiềm
Ảnh hưởng của tỷ lệ mol alcol/dầu mỡ
Một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới khả năng chuyển hóa phản ứng là tỷ lệ
mol alcol và triglyxerit. Tỷ lệ phụ thuộc vào loại xúc tác sử dụng. Tỷ lệ đẳng hóa học đối với phản ứng trao đổi este là 3mol alcol và 1mol triglyxerit để tạo thành 3mol este của axit béo và 1mol glyxerin. Trên thực tế phản ứng xảy ra với hiệu suất cao hơn nếu
sử dụng một lượng thừa rượu.