بررسی سینتیکی تولید بیودیزل از واکنش ترانس استریفیکاسیون منابع گیاهی

امروزه سوخت های زیستی و از جمله بیودیزل . به دلیل محدودیت منابع فسیلی و همچنین افزایش روز افزون قیمت آن ها، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند، از بین تمامی روش های تولید بیودیزل، واکنش ترانس استریفیکاسیون ( ترانس استری شدن). کلیدی ترین روش می باشد. بیودیزل از طریق واکنش ترانس استری شدن روغن یا چربی با الکل منوهایدریک در حضور کاتالیست تولید می شود و محصول واکنش ترکیبی از استرهای متیل و کلیسرین است که به عنوان بیودیزل شناخته می شود و گلیسرین به عنوان محصول جانبی این واکنش ارزش بالایی دارد. روغن کرچک به دلیل خواص روان کنندگی آن و همچنین استفاده کمتر به عنوان ماده ی غذایی، از بین منابع گیاهی مختلف گزینه مناسبی در تولید بیودیزل می باشد. پارامترهای موثر بر واکنش ترانس استری شدن شامل نوع کاتالیست، غلظت کاتالیست دما، سرعت همزدن و نسبت مولاری الکل به روغن می باشد. با آنالیز gc بر روی نتایج حاصل از آزمایشات به عمل آمده، کاتالیست متوکسید پتاسیم با بالاترین بهره واکنش، انتخاب گردید. برای بهینه سازی سایر پارامترهای سینتیکی با انجام آزمایشات از روش طراحی تاگوچی، دما و سرعت همزدن بهینه گردیده است که به ترتیب مقادیر 65 c (دمای بازریزش متانول) و 400 rpm، بدست آمده است. برای غلظت کاتالیست و نسبت مولاری الکل به روغن، روش طراحی تاگوچی مقادیر افزایشی را نشان می دهد و لذا مقدار بهینه بایستی موارد فرآیندی و اقتصادی را لحاظ نمود. در ادامه بررسی سینتیکی تولید بیودیزل در شرایط بهینه با نمونه گیری در بازه های زمانی مختلف انجام شده است. آنالیز کیفی gc بر روی نمونه های گرفته شده. نشان دهنده روند پیشرفت واکنش تولیدی بیودیزل در بازه زمانی 120 دقیقه می باشد. همچنین، بر روی نمونه ها از طریق آنالیز کمی gc ، میزان تبدیل واکنش با زمان تعیین گردید. با فرض درجه دوم بودن واکنش و مطابقت با داده های تجربی، مقدار ثابت سرعت برابر با 0/4447 lit.mol-1. min-1 در شرایط مورد نظر بدست آمده است. در نهایت، مشخصات بیودیزل تولید در شرایط بهینه شامل ویسکوزیته، دانسیته و ضریب شکست، اندازه گیری شده است که به ترتیب مقادیر آن عبارتند از: 20 m pa.s ، 0/922 gr/cm ، 46/1 . عدد ستان بیودیزل تولید بر اساس استاندارد astmd 976-91 محاسبه گردید که مقدار آن 1/37 برآورد شده است. مقدار مورد نظر در مقایسه با مقادیر عدد ستان سایر تحقیقات انجام شده، بالاتر می باشد.