بخشی از مقاله
چکیده
آلودگی ناشی از سوختهاي فسیلی وپایان پذیر بودن آنها بشر را به تلاش براي دستیابی به سوخت هاي جانشین وا داشته است. بیودیزل یک سوخت دیزلی پاك است. یکی از روشهاي تولید بیودیزل واکنش ترانس استري فیکاسیون می باشد. یکی از منابع قابل دسترس و ارزان قیمت جهت تولید بیودیزل روغن بازیافتی آشپزي است. واکنش بین اسیدهاي چرب آزاد این روغن و وجود آب باعث کاهش بازده بیودیزل میشود. براي حل این مشکل و بالا بردن بازده تهیه بیودیزل ، می توان از نانو اکسید کلسیم استفاده نمود. شرایط بهینه براي انجام این واکنش 1/5 درصد وزنی نانو اکسید کلسیم و نسبت مولی الکل به روغن 7:1 و زمان 6 ساعت میباشد که تولید بیودیزل و گلیسرین به عنوان محصول جانبی می نماید.
به نوع ماده اولیه، قیمت آن حدود 1/5 برابر دیزل نفتی است. بنابراین، استفاده از روغن سوخته آشپزي، باعث کاهش هزینههاي مربوط به تولید بیودیزل میشود. دماي بالاي پخت باعث هیدرولیز تريگلیسیریدها و تولید اسیدهاي چرب آزاد میشود که باعث کاهش بازده بیودیزل میشود. براي حل این مشکل و بالا بردن بازده بیودیزل، می توان از نانو کاتالیزورهاي هتروژن استفاده نمود. این کاتالیزوها با فیلتراسیون به راحتی از مخلوط واکنش جدا شده و باعث کاهش مشکل مربوط به صابونی شدن میشوند .[4]
در گذشته تهیه بیودیزل توسط روغن پسماند آشپزي در حضور اکسید کلسیم داراي بازده 66 درصد بوده است .[5] در این پروژه سعی شده است از روغن پسماند آشپزي در حضور نانو اکسید کلسیم جهت سنتز بیودیزل با راندمانی بالا استفاده شود.
2 مواد و روشها
کلمات کلیدي: بیودیزل -روغن پسماند آشپزي - ترانس استري فیکاسیون - نانو اکسید کلسیم
1 مقدمه
بیودیزل یک سوخت سبز است و میتوان آن را از روغنهاي گیاهی تازه و یا مستعمل و روغنهاي ضایعاتی تولید کرد. این سوخت از منابع تجدیدپذیر به وجود میآید و قابل تجزیه میباشد.[1] روش مرسوم تولید بیودیزل ترانس استري فیکاسیون نامیده میشود. یکی از پارامترهاي تأثیرگذار براین فرآیند نوع کاتالیزور است. کاتالیزورهاي مورد استفاده دراین واکنش به هموژن و هتروژن تقسیم میشوند2]و.[3 کاستی هموژن ها، شرایطی را براي استفاده از هتروژن ها فراهم آورده است. مهمترین مشکل در تولید بیودیزل هزینه بالاي آن است که بسته
Ca(NO3 )2.4H2O، درصدخلوص:NaOH - 99 ، درصد خلوص:CH3OH -99 ، درصد خلوص:-99 MgSO4 ، درصد خلوص:C2 H4O2 -98 ، درصد خلوص:99، - تمام مواد ذکر شده از مرك آلمان تهیه شده است. ،کوره (قابلیت
حرارت دهی تا -(1200 C دستگاه پراش پرتو ایکس (XRD)، STADI-P ، STOE ، آلمان- دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، مدل Kyky3200، چین - همزن مکانیکی
IKA-WERKE-EUROSTAR DIGITAL،آلمان – دستگاه طیف سنجی FTIR، BRUKER،TENSOR2، آلمان
1-2 سنتز نانواکسید کلسیم به روش سل- ژل
11/81 گرم کلسیم نیترات 4 آبه در حداقل آب حل شد. سپس به 25 میلیلیتر اتیلن گلیکول در حین هم خوردن اضافه
سومین همایش ملی سوخت، انرژي و محیط زیست
NCFEE2013-XXXX
گردید. سپس2 گرم سود در 25 میلیلیتر آب مقطر حل شد و به صورت قطره قطره به محلول اولیه اضافه گردید. مخلوط حاصله به مدت 2 ساعت با هم زن مکانیکی تحت هم زدن قرار گرفت، تا ژل سفید رنگی حاصل شود. ژل حاصل به مدت 2 ساعت در محیط ساکن نگه داشته میشود تا واکنش کاملتر شود. ژل تهیه شده، 4 مرتبه با آب شستشو داده شد تا سود اضافی از محیط خارج
شود. بعد از آن ژل تا دماي 80 C به مدت 2 ساعت حرارت دید تا آب آن تبخیر و غلیظ شود. ژل غلیظ شده آسیاب میشود و به صورت پودر سفید در میآید. پودر در داخل کوره قرار گرفت.
دماي کوره افزایش یافت تا به 800 C رسید و حدود 1ساعت در این دما باقی ماند تا کربن زدایی شود. براي بررسی مورفولوژي و اندازه متوسط ذرات از پودر حاصله طیفهاي SEM و XRD گرفته شد که درقسمت (3-2) آورده شده است.
