بررسی تاثیر مشخصات کاتالیستهای زئولیتی در بازده تولید بیو دیزل از روغن های نباتی

در این پایان نامه، تبادل استری روغن سویا تصفیه شده و روغن مصرف شده سویا بر روی شش زئولیت صنعتی tzm-1011, tzm-1022,h-mor40,h-mfi90,na-mor20,fm-8 به عنوان کاتالیست ناهمگن اسیدی در شرایط دمایی 80 درجه سانتیگراد در فشار اتمسفر برای 20 ساعت با نسبت مولی الکل به روغن 30 و 10 درصد وزنی زئولیت نسبت به وزن روغن اولیه تحت همزدن شدید انجام شده است سپس کاتالیست ها از نظر قدرت اسیدی و سطح ویژه و شعاع متوسط حفرات براساس میزان تبدیل تری گلیسرید با یکدیگر مقایسه شده-اند. بالاترین تبدیل برابر 82/22 درصد برای روغن تصفیه شده و7/1 درصد برای روغن مصرف شده برای کاتالیست tzm-1011 با سطح ویژهm2/g 1/133و شعاع متوسط حفرات 38/25 آنگسترم و اسیدیته کل سطح mmol/g 07/3 بدست آمده است. نتیجه گیری شده که سایت های اسیدی ضعیف بر روی سطح کاتالیست مهمترین سایت ها برای واکنش تبادل استری اند و همچنین سطح ویژه بالا و شعاع حفره بزرگ نیز به افزایش فعالیت این کاتالیست کمک می کند. در ادامه اثر میزان بارگیری فلز کلسیم بر روی دو کاتالیست tzm-1011, h-mfi90 برای تبادل استری روغن تصفیه شده مطابق شرایط عملیاتی که در بالا ذکر شده مورد بررسی قرار گرفته است. بالاترین تبدیل برای کاتالیست ca (60%w) /tzm-1011برابر 9/41 درصد و برای کاتالیست ca (60%w) /h-mfi90 برابر9/75 درصد بدست آمده است. نتیجه گیری شده که با افزایش میزان بارگیری کلسیم، در صد تبدیل افزایش می یابد. و به دلیل اینکه میزان اسیدیته سطح h-mfi90 از tzm-1011 کمتر است با افزایش میزان بارگیری کلسیم درصد تبدیل بالاتری را نشان داده است. سپس کاتالیست های زئولیتی تلقیح شده با کلسیم با کاتالیست های اکسید کلسیم ،ca (60%w) /?-al2o3و ca (60%w) /sio2 در شرایط واکنش یکسان که در بالا ذکر شده است مقایسه شده اند.مقدار تبدیل برای اکسید کلسیم برابر 38/96 درصد و برای ca (60%w) /?-al2o3 و ca(60%w) /sio2 به ترتیب برابر 59/93 درصد و 82/93 درصد بدست آمده است. این نتایج به ما نشان می دهد با اینکه سطح ویژه و حجم حفرات پایه آلومینا و سیلیکا ژل از زئولیت ها کمتر است اما شعاع متوسط حفرات بسیار بزرگتری از زئولیت ها دارند که نفوذ مولکول تریگلسیرید در آن ها بسیار راحت تر از زئولیت ها است و باعث شده تا این کاتالیست ها کارایی بهتری را نشان دهند. در نهایت کاتالیست های استفاده شده بازیابی شده برای واکنش مجددا استفاده شده اند نتایج نشان داده که کاتالیست های بازیافت شده کارایی بالایی از خود نشان نداده اند این نشان می دهد که مقداری از فاز فعال از روی پایه جدا شده و از دست رفته در نتیجه کارایی کاتالیست پایین آمده است.