Ảnh hưởng của chất lượng nguyờn liệu đầu vào:
Nguyờn liệu cho quỏ trỡnh trao đổi este sử dụng xỳc tỏc bazơ hay xỳc tỏc axit
cần phải đạt được cỏc yờu cầu như cú chỉ số axit thấp (cú hàm lượng axit tự do thấp)
và tất cả cỏc nguyờn liệu đầu vào phải khan hoàn toàn.
Nguyờn liệu là dầu thực vật đó tinh chế thỡ yờu cầu này cú thể đạt được.
Nhưng với dầu thực vật sơ chế hay dầu thu hồi thỡ cần phải tinh chế nguyờn liệu
Nguyờn liệu sản xuất biodiezel chứa cỏc tạp chất như: nước, axit bộo tự do, hạt rắn và photpholipid. Cỏc tạp chất này ảnh hưởng đến quỏ trỡnh chuyển húa do
đú cần phải giới hạn để cúthể đạt được chất lượng biodiezel.
- Nước: Nước cần phải tỏchkhỏi quỏ trỡnh sản xuất biodiezel. Trong khi hầu
hết cỏc quỏ trỡnh cho phộp cú mặt 1% nước, thỡ ngay cả nồng độ này cũng dẫn tới phản ứng xà phũng húa làm tiờu tốn xỳc tỏc và giảm hiệu quả của xỳc tỏc. Xà phũng sinh ra làm tăng độ nhớt tạo thành gel và làm cho việc tỏch glyxerin trở nờn khú
khăn. Ngoài ra, nước với sự cú mặt của CO2 cú trong khụng khớ sẽ phản ứng với
xỳc tỏc mang tớnh kiềm. Do đú làm giảm hiệu quả xỳc tỏc.
- Axit bộo tự do: Sự cú mặt của axit bộo tự do trong quỏ trỡnh sản xuất
biodiezel làm làm giảm hoạt tớnh xỳc tỏc, tăng phản ứng xà phũng húa, tăng lượng nước trong quỏ trỡnh khi chỳng chuyển húa thành este. Xà phũng sinh ra làm tăng độ nhớt tạo thành gel và làm cho việc tỏch glyxerin trở nờn khú khăn. Nguyờn liệu cần phải cú trị số axit nhỏ hơn 1. Nếu trị số axit lớn hơn 1 thỡ cần sử dụng nhiều xỳc
tỏc kiềm hơn đểtrung hũa cỏc axit bộo tự do.
Chớnh vỡ sự ảnh hưởng rất mạnh của hàm lượng axit bộo tự do đến hiệu suất chuyển húa của quỏ trỡnh trao đổi este nờn cụng nghệ sản xuất biodiezel phụ thuộc
rất nhiều vào nguồn nguyờn liệu. Đối với nguyờn liệu cú hàm lượng axit bộo cao
hoặc nguồn nguyờn liệu là dầu, mỡ phế thải phải qua cụng đoạn xử lý trước khi đưa vào thiết bị este húa.
- Trị số iụt: Trị số này dựng để đỏnh giỏ độ bóo hũa của dầu. Độ bóo hũa của
nguyờn liệu khụng ảnh hưởng tới quỏ trỡnh este húa nhưng ảnh hưởng tới chất lượng
của biodiezel. Nguyờn liệu bóo hũa sẽ tạo ra biodiezel với độ bền oxi húa cao, trị số
xetan cao nhưng tớnh chất sử dụng ở nhiệt độ thấp lại kộm.
Ảnh hưởng của tỷ lệ ancol/triglyxerit:
Một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đếnhiệu suất este là tỷ lệ
mol giữa ancol và triglyxeride. Tỷ lệ đẳng húa học đối với phản ứng trao đổi este đũi hỏi 3 mol ancol và 1 mol triglyxeride tạo thành 3 mol este của axit bộo và 1 mol
nhiờn dư rượu làm khú khăn cho quỏ trỡnh thu hồi glyxerin. Tỷ lệ mol thực tế phụ thuộc vào loại xỳc tỏc được sử dụng, phản ứng xỳc tỏc bằng axit đũi hỏi tỷ lệ mol lớn hơn gấp nhiều lần so với phản ứng xỳc tỏc bằng bazơ để đạt được cựng một độ chuyển húa. Khoảng tỷ lệ mol metanol/dầu thớch hợp đối với phản ứng este húa sử dụng xỳc tỏc kiềm là 5 ữ 7,25 :1, cũn đối với xỳc tỏc axit là 30 ữ 45 : 1 (tựy thuộc vào loại xỳc tỏc và hiệu suất thu hồi cũng như độ chuyển húa).
Ảnh hưởng của cỏc thụng số phản ứng:
- Nhiệt độ: Phản ứng este húa cú thể tiến hành ở cỏc nhiệt độ khỏc nhau phụ
thuộc vào loại dầu và xỳc tỏc sử dụng. Nhiệt độ càng cao thỡ tốc độ tạo thành metyl este càng cao. Nhiệt độ cho quỏ trỡnh phụ thuộc vào điều kiện phản ứng và loại xỳc
tỏc sử dụng. Đối với cỏc loại dầu thụng dụng, khi sử dụng xỳc tỏc kiềm thỡ khoảng
nhiệt độ thớch hợp thường nằm trong khoảng từ 55 đến 70 0C. Cũn khi sử dụng xỳc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
tỏc là cỏc axit rắn dị thể thỡ do axit rắn cú hoạt tớnh thấp hơn nờn nhiệt độ tiến hành
phản ứng cao hơn, khoảng 250 ữ 300 0C.
- Áp suất: Áp suất khụng ảnh hưởng đến quỏ trỡnh phản ứng. Phản ứng được tiến hành ở ỏp suất khớ quyển.
- Thời gian phản ứng: Tốc độ chuyển húa este tăng theo thời gian phản ứng,
thời gian phản ứng càng dài thỡ tốc độ chuyển húa càng tăng. Thời gian phản ứng
phụ thuộc vào loại xỳc tỏc sử dụng, khi sử dụng xỳc tỏc axit lỏng như H2SO4, HCl
thỡ thời gian phản ứng lõu hơn so với xỳc tỏc kiềm. Thời gian phản ứng thấp hơn thỡ
độ chuyển húa chưa xảy ra hoàn toàn, cũn cao quỏ thỡ khụng hiệu quả trong sản xuất cụng nghiệp.