Hệ thống được được nhập liệu gián đoạn và được tháo liệu liên tục. Sơ đồ quy trình công nghệ Metanol , xúc tác H2SO4 Dầu có chỉ số FFA < 2% Este hóa bằng acid Dầu thải Tách pha Biodiesel Este hóa bằng base Tách pha Metyl este Trung hòa base dư Rửa (khuấy, tách) Làm khan ( khuấy) T = 45 0C, = 30 T = 50 0C, = 30 Pha nhiều Glyxerin Pha nhiều Glyxerin Metanol, xúc tác NaOH Nước nóng, T= 70 0C
- Giai đoạn 1:
Dầu hạt cao su và Methanol ở nhiệt độ 25 0C được dẫn vào bình 5.
Tiến hành khuấy sơ bộ (nhờ bơm 3) để hỗn hợp đạt độ đồng nhất tương đối (thời gian khuấy khoảng 1 phút).
Bật điện trở để nâng nhiệt độ hỗn hợp lên 50 0C, lúc này phản ứng đã diễn ra một phần. Nhiệt lượng cần cung cấp cho giai đoạn này tương đối lớn.
Giữ nhiệt độ ổn định trong thiết bị 5 và khuấy trong vòng 20 – 30 phút ở áp suất thường, nhằm giúp phản ứng xảy ra triệt để hơn.
Nhiệt độ được giữ ổn định bằng hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động.
Trong bình 5, nồng độ metanol khoảng 18% - 24%, do đó trong thành phần pha hơi, nồng độ metanol chiếm khoảng 60%. Metanol là một chất rất độc đối với cơ thể con người, vì thế ta dùng sinh hàn để hồi lưu hơi metanol. Nhiệt độ hơi bão hòa Metanol duới áp suất khí quyển dưới 650C, do đó dùng sinh hàn nước thích hợp.
Thực hiện quá trình tách pha trong thiết bị tách pha 6.
Hỗn hợp sau phản ứng cần được bơm lên bình cao vị để thực hiện quá trình tách pha. Nếu đặt bơm ngay phía sau thiết bị 6, khi lượng lỏng còn lại trong thiết bị 6 càng ít, khả năng bơm hút khí càng nhiều, dẫn đến va đập thủy lực trong bơm (hiện tượng xâm thực) . Điều này ảnh hưởng không tốt đến tuổi thọ của bơm. Do đó, ta cần đặt bình chứa 8 sau thiết bị 6.
Hoạt động của bơm được điều khiển bằng tín hiệu điện.
Tín hiệu được truyền liên tục từ bộ phận lấy tín hiệu mức lỏng trong thiết bị 11. Tín hiệu này được chuyển hóa thành tín hiệu điện ở hộp chuyển đổi tín hiệu. Khi mức lỏng trong bơm thấp hơn 1 giới hạn nào đó (do ta cài đặt), bơm sẽ ở chế độ ON để cung cấp lỏng cho thiết bi 11. Ngược lại, khi mức lỏng trong bình 11 quá cao (cao hơn 1 giới hạn nào đĩ do ta cài đặt), bơm sẽ ở chế độ OFF.
Bình 8 chứa hỗn hợp của mẻ thứ i, thiết bị 6 chứa hỗn hợp của mẻ thứ i + 1.Sau khi thực hiện xong quá trình tách pha ở thiết bị 6, hỗn hợp i+1 được chuyển dần sang bình 8, đồng thời hỗn hợp ở 8 cũng được bơm chuyển lên bình cao vị 11.
Thời gian tiến hành phản ứng và thời gian xúc rửa thiết bị 5 khoảng 40 phút, trong khi thời gian tách pha khoảng 4 giờ . Do đó ta cần thiết bị tách pha( mỗi bình có thể tích sử dụng bằng thể tích của hỗn hợp cần tách pha trong 1 mẻ).
Thời gian rửa tùy thuộc vào thành phần của dung dịch rửa, độ sạch của thiết bị sau khi rửa… Tùy thuộc vào thời gian rửa thiết bị mà ta xác định được số thiết bị tách pha cần thiết tương ứng.
Sau quá trình tách pha ta thu được:
Pha A ở phía trên: gồm rượu dư, acid sunfuric và tạp chất.
Pha B ở phía dưới: chứa chủ yếu là Biodesel , lượng dầu hạt cao su chưa được chuyển hóa. Hỗn hợp này được phân tách và sử dụng cho quá trình phía sau (chuyển vị ester bằng kiềm).
- Giai đoạn 2:
Hỗn hợp ở pha B được chứa trong bình 11. Từ đây, hỗn hợp được dẫn đến thiết bị phản ứng 13. Metanol và xúc tác bazơ cũng được dẫn vào thiết bị 13 trong thời gian này.
Khuấy trộn và gia nhiệt hỗn hợp đến 45 0C. Thời gian lưu trung bình của hỗn hợp ở thiết bị này là 30 phút. Sau khoảng thời gian trên, ta cũng tiến hành thực hiện quá trình phân pha như ở giai đoạn 1.Lớp dưới, chủ yếu chứa tạp chất và glixerin, được lấy ra trước ( chứa trong bình 16); Ester vẫn còn nằm ở lớp trên.
Lớp trên chứa Methyl ester (chủ yếu) được dẫn vào bình 15 để rửa nhằm loại bỏ tạp chất và glixerin còn sót lại. Nước nóng (khoảng 10% thể tích) được xịt lên bề mặt của lớp ester và khuấy nhẹ. Lớp dưới được bỏ, còn lớp màu vàng ở phía trên (thành phần chính là biodiesel) được giữ lại trong thiết bị. Tiến hành gia nhiệt để làm khan nước còn sót lại ( lượng nước còn lại trong biodiesl phải thỏa tiêu chuẩn về biodisel).
Do nước bay lên có khả năng lôi kéo theo các chất như Metanol, Biodiesel, các chất trong dung dịch rửa, dù lượng rất thấp nhưng vẫn có, vì thế ta cần dùng sinh hàn ngưng tụ để thu hồi hơi bay lên.