تهیه و شناسایی نانوکاتالیست های ca/zsm-5 برای تبدیل روغن های بازیافتی به بیودیزل
Abstract
در این کار تحقیقاتی، به بررسی واکنش تبادل استری روغن ذرت تصفیه شده بوسیله نانوکاتالیست ca/la/zکه به روش تلقیح تهیه شده، پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق نسبت وزنی فاز فعال به ساپورتzsm-5، دمای کلسیناسیون، زمان کلسیناسیون و نسبت وزنی فلز دوم به عنوان تقویت کننده برای تهیه نانو کاتالیست می-باشند. شرایط بهینه برای کلسیناسیون نانوکاتالیست در دمای ?c600 و زمان 6 ساعت و نسبت وزنی فاز فعال به ساپورت zsm-5برابر %wt5 و نسبت وزنی فلز دوم به فاز فعال برابر %wt4بدست آمد. نتایج نشان می¬دهند کهدرصد تبدیل مربوط به کاتالیست بهینهwt% ca/la/zsm-54، برابر با7/93%می¬باشد.. همچنین تمامی کاتالیست های تهیه شده از نظر قدرت بازی و سطح ویژه و شعاع متوسط حفرات براساس میزان تبدیل تری¬گلیسرید با یکدیگر مقایسه شده و همه خواصی که می¬توانند روی فعالیت، راندمان و انتخاب پذیری کاتالیست تأثیر بگذارند مورد بررسی قرار گرفته اند. در نهایت کاتالیست های تهیه شده توسط روش¬های دستگاهی نظیر: xrd، sem، ft-ir،bet و bjhمورد شناسایی قرار می¬گیرند. همچنین دمای واکنش، زمان واکنش، نسبت وزنی متانول به روغن و درصد وزنی متفاوت از کاتالیست نسبت به روغن اولیه به عنوان متغیر برای واکنش ترانس¬استریفیکاسیون مورد ارزیابیقرار گرفتند.واکنش ترانس¬استریفیکاسیون در شرایط متفاوت از متغیر ها انجام گردید و بعد از اتمام واکنش و خالص سازی بیودیزل تولیدی، ویسکوزیته و ضریب شکست نمونه¬ها به وسیله دستگاه¬های ویسکومتری و رفراکتومتری مورد بررسی و با هم مقایسه شدند.دمای ?c60، زمان 2 ساعت، نسبت وزنی متانول به روغن12:1و 3 درصد وزنی کاتالیست نسبت به روغن اولیه به عنوان پارامترهای بهینه بدست آمد. محصول بدست آمده توسط کاتالیست بهینه به وسیله دستگاه gc-mass آنالیز گردید که تطابق بسیار خوبی با روش های دستگاهی نامبرده برای بررسی این فرآیند را از خود نشان می¬دهد.نتایج حاصل از بررسی سینتیک واکنش ترانس استریفیکاسیون نشان می دهد که واکنش از مرتبه اول پیروی می کند و مقادیر انرژی فعال سازی و فاکتور پیش نمایی به ترتیب kj.mol-10806/78 و min-1 1010× 096/4 بدست آمده است.