مدل‌سازی سینتیک شیمیایی تولید سوخت بیودیزل از روغن پسماند رستوران

نوع مقاله: کوتاه پژوهشی

نویسنده

اردبیل، دانشگاه محقق اردبیلی، گروه مهندسی مکانیک، صندوق پستی 179

چکیده

مکانیسم سینتیک تولید سوخت بیودیزل از روغن پسماند رستوران با پایه روغن آفتابگردان، به‌طور قابل ملاحظه‌ای به ترکیب‌های موجود در آن بستگی دارد. در این پژوهش واکنش ترانس‌استریفیکاسیون روغن پسماند به دست آمده از پخت و پز (WCO) با اتانول مورد بررسی قرار گرفت. واکنش در سه مرحله و به‌صورت برگشت‌پذیر اتفاق می‌افتد (تشکیل دی‌گلیسرید از تری‌گلیسیرید، مونو‌گلیسرید از دی‌گلیسیرید و گلیسرول و بیودیزل از مونو‌گلیسرید). تأثیر سرعت‌های مختلف دستگاه همزن (300 و 600 دور بر دقیقه) و دما (70، 60 و50 درجة سانتیگراد) بر روی نرخ انجام واکنش مطالعه شد در حالی که نسبت مولی الکل اتانول به روغن 6 به 1 و نسبت وزنی پتاسیمهیدروکسید در روغن به تقریب برابر 2/0 درصد وزن روغن پسماند و زمان واکنش 30 دقیقه بود. تأثیر شدت به‌هم‌زدن مخلوط همانند دمای انجام واکنش بود. نتیجه‌ ها نشان داد که داده‌های تجربی تطابق خوبی با مکانیسم سینتیکی مرتبه اول دارد، پس نرخ  انجام واکنش‌ها بر اساس داده‌های تجربی به ‌صورت یک رابطه آرنیوس کلاسیک و انرژی فعال‌سازی واکنش‌های تعادلی (واکنش رفت و برگشت)  محاسبه شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 [1] نجفی، بهمن؛ پیروزپناه، وهاب؛ قبادیان، برات؛ "بررسی تجربی پارامترهای عملکرد و آلایندگی موتور دیزل با استفاده از سوخت جایگزین بیودیزل"، مجلة فنی مهندسی مدرس، ص 79 تا 86 ، (1386).

[2] Freedman E., Butterfield R.O., Pryde E.H., Transesterification Kinetics of Soybean Oil, 1, Am. Oil Chem. Soc., 63, p. 1375 (1986).

[3] Noureddini H., Zhu D., Kinetics of Transesterification of Soybean Oil, Biocatalysis articles, 74(11), p.1457 (1997).

[4] Komers K, Kinetics, Mechanism of the KOH - Catalyzed Methanolysis of Rapeseed Oil for Biodiesel Production, European Journal of Lipid Science and Technology, 104(11), p. 728 (2002).

[5] Al-Zuhair S., Ling F.W., Jun L.S., Proposed Kinetic Mechanism of the Production of Biodiesel from Palm Oil Using lipase, Process Biochemistry, 42, p. 951 (2007).

[6] Pessoa F.L.P., Magalhães S.P., Falcão, P.W.C., Kinetic Study of Biodiesel Production by Enzymatic Transesterification of Vegetable Oils, Computer Aided Chemical Engineering, 27, p. 1809 (2009).

[7] Minami E., Saka S., Kinetics of Hydrolysis and Methyl Esterification for Biodiesel Production in Two-Step Supercritical Methanol Process, Fuel, 85, p. 2479 (2006).

[8] Granjo J.F.O., Duarte B.P.D., Oliveira N.M.C., Kinetic Models for the Homogeneous Alkaline and Acid Catalysis in Biodiesel Production, Computer Aided Chemical Engineering, 27, p. 483 (2009).