Đầu tiên dầu nguyên phế thải đã qua xử lý (lọc bỏ tạp chất cơ học…) sẽ được bơm đưa lên bể chứa dầu (1), cùng lúc đĩ methanol cũng được bơm đưa lên bể chứa methanol (2). Trên hai thùng chứa đều cĩ gắn 2 thiết bị cảm biến mức (LE) để điều khiển hoạt động của bơm. Sau đĩ dầu và methanol được đưa vào thiết bị phản ứng bậc 1. Quá trình đưa dầu từ bể chứa đến thiết bị phản ứng do các cảm biến mức chất lỏng cảm nhận và gửi tín hiệu đến máy tính từ đĩ điều khiển độ đĩng mở của van (3) phụ thuộc vào người cài đặt (nhưng luơn luơn giữ cho tỉ lệ methanol/dầu bằng 6/1), trên ống cịn được lắp 2 cảm biến nhiệt độ để cảm nhận và gửi tín hiệu về bộ xử lý trung tâm từ đĩ điều chỉnh độ đĩng mở để lưu lượng dịng sản phẩm cĩ nhiệt độ cao vào gia nhiệt cho dịng nguyên liệu vào. Trong cụm phản ứng bậc 1 cĩ 2 thiết bị phản ứng (5) và (6) hoạt động luân phiên nhau mỗi 30 phút nhờ bộ timer điều khiển dịng nguyên liệu vào, nhiệt độ chung của các thiết bị phản duy trì ở 60
o
C, methanol và dầu nguyên liệu được trộn trong thiết bị khôý trộn trước khi đưa qua thiết bị phản ứng. Tại thiết bị phản ứng xảy ra quá trình tiếp xúc pha giữa dầu và methanol với xúc tác được đặt trong thiết bị phản ứng và xảy ra quá trình chuyển hĩa dầu thành các methyleste của các acid béo (palmitic, linoleic,
stearic…) và glycerin, hiệu suất của phản ứng chuyển hĩa ở bậc này khoảng 80%. Sau đĩ hỗn hợp sản phẩm được đưa qua thiết bị lọc để lọc (7) bỏ cặn và tiếp tục đưa qua thiết bị tách 3 pha (8) để tách glyxerin nhằm nâng cao hiệu suất của phản ứng trong bậc thứ 2 vì đây là phản ứng thuận nghịch. Tại thiết bị tách 3 pha: ta cĩ thể thấy mặc dù sản phẩm của chúng ta thu được là biodiesel và glycerin khơng tan trong nhau nhưng cả hai lại tan trong methanol do vậy trước khi qua tháp tách 3 pha ta gia nhiệt lên trên 65oC để methanol bay hơi hồn tồn và tách ra khỏi hỗn hợp, khi đĩ biodiesel và glycerin sẽ tự tách lớp, trên thiết bị tách 3 pha cĩ lắp các cảm biến mức biodiesel và glycerin để thuận tiện cho việc lấy biodiesel cũng như glycerin một cách dễ dàng và tinh khiết hơn. Sau khi tách glycerin hỗn hợp sản phẩm tiếp tục được trộn với lượng methanol mới từ bể chứa methanol trước khi đi vào thiết bị phản ứng bậc 2 (quá trình này cũng được điều khiển một cách tự động). Trong bậc phản ứng này các quá trình xảy ra giống như ở bậc 1 và nâng hiệu suất chung của cả hai bậc phản ứng lên khoảng 95%, sau đĩ hỗn hợp sản phẩm lại được
40 lọc và tách glyxerin, methanol tại thiết bị lọc và tách 3 pha. Biodiesel sau khi thu được từ tháp tách 3 pha sẽ cĩ lẫn ít methanol, bụi xúc tác… nên được rửa ở tháp rửa (14) trước khi đem đi chưng cất. phần glycerin thu được từ tháp tách 3 pha cũng được dẫn qua thiết bị chưng cất để thu hồi glycerin tinh khiết. Biodiesel sau khi rửa lúc này hỗn hợp đưa vào chủ yếu là biodiesel và một phần dầu chưa phản ứng và nước rửa cịn lẫn được đưa qua thiết bị chưng cất; Hiệu suất của thiết bị chưng cất khoảng 90% và dịng biodiesel sinh ra sẽ được đưa qua các thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho nguyên liệu vào, do dịng sản phẩm của chúng ta chia làm nhiều dịng nhỏ để gia nhiệt cho nguyên liệu vào và trong quá trình hoạt động cĩ thể cĩ những lúc khơng cần gia nhiệt hoặc lưu lượng sản phẩm cần để gia nhiệt thất nên các vale sẽ bị đĩng trong khi đĩ dịng sản phẩm vẫn cứ hoạt động, điều này cĩ thể sẽ gây phá hủy đường ống, do đĩ để bảo vệ sự hoạt động liên tục chúng ta lắp đặt một cảm biến áp suất để điều chỉnh lưu lượng sản phẩm trực tiếp thốt ra ngồi nhờ vale điều khiển.
41
CHƯƠNG 4
CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 4.1. Thơng số kĩ thuật của nguyên liệu và sản phẩm
Bảng 1: Thành phần dầu ăn phế thải
Tên axit béo Phần trăm Cơng thức
phân tử
Liên kết đơi Khối lượng
phân tử(g/mol) Palmitic 16% C16H30O2 16:1 254 Stearic 5,21% C18H36O2 18:0 284 Oleic 34,28% C18H34O2 18:1 282 Linoleic 40,76% C18H32O2 18:2 280 Các thành phần khác: ……3,75%