بخشی از مقاله
چکیده:
امروزه مشکلاتی همچون آلودگیهاي زیست محیطی ناشی از مصرف سوخت هاي فسیلی که سبب برهم خوردن شرایط اکولوژیک و ایجاد خطرهاي زیست محیطی گردیده، همچنین محدود بودن ذخایر سوخت هاي فسیلی باعث شده تا از سوي کشورهاي جهان به این نوع انرژي ها - بایو دیزل - بیش از پیش توجه شود.کاتالیست هاي هموژن در واکنش ترانس استري فیکاسیون روغنهاي گیاهی منجر به خنثی سازي اسید چرب آزاد موجود در روغن، صابونی شدن تري گلسیرید و در نهایت تولید صابون میشود.
مقدمه:
امروزه نیاز روز افزون به منابع جدید انرژي در بخش حمل و نقل، یکی از مشکلات اصل کشورها است. کاهش ظرفیت پالایش، آلودگی ناشی از سوختهاي فسیلی، پایان پذیر بودن آنها و همچنین افزایش قیمت این سوخت ها از عواملی است که بشر را به تلاش براي دستیابی به سوخت هاي جانشین براي این منابع وا داشته است. بیودیزل - مونو آلکیل استر - یک سوخت دیزلی پاك است و میتوان آن را از روغن هاي گیاهی تازه و یا مستعمل، چربی حیوانات و روغنهاي ضایعاتی تولید کرد. این سوخت از منابع داخلی تجدیدپذیر به وجود میآید و قابل تجزیه بیولوژیک میباشد. بیودیزل هنگامی که به عنوان یک جزء ترکیبی مورد استفاده قرار میگیرد، نیازمند حداقل تغییرات در موتور است و سوخت پاکی محسوب میشود که ظرفیت و دامنه کار گازوئیل را حفظ می کند .[1] از مزایاي بیودیزل می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- 1 استفاده از بیودیزل در یک موتور گازوئیلی معمولی منجر به کاهش اساسی هیدروکربنهاي نسوخته، مونوکسید کربن و ذرات معلق میشود.
- 2 میزان گوگرد موجود در بیودیزل بسیار کمتر از میزان گوگرد گازوئیل معمولی می باشد 2] و[3ح - 3 سمیت آن پایین است و عددستان بالایی دارد.
- 4 از نظر حمل و نقل و ذخیره سازي ایمنتر از سوخت دیزل است.
- 5 میزان اکسیژن موجود در بیودیزل %15- %12 وزنی است که باعث کاهش سهم کربن موجود در ذرات معلق می شود. - چون اکسیژن موجود در بیودیزل احتراق کامل به لCO را ممکن میسازد -
براي تولید بایودیزل روشهاي مختلفی وجود دارد که شامل موارد زیر می باشد:
- 1 استفاده مستقیم و مخلوط کردن با سوخت دیزل
- 2 میکرو امولسیون با حلال هایی مانند متانول
- 3 کراکینگ حرارتی به وسیله ي حرارت دادن و یا حرارت به کمک کاتالیزور
- 4 واکنش ترانس استري فیکاسیون این واکنش الکل کافت یا فرآیند سبز نیز نامیده میشود. که در آن روغنهاي گیاهی با یک الکل - معمولاً متانول یا اتانول - ترکیب میشوند و استر تولید میکنند. زمانی که این استرها به منظور سوخت مورد استفاده قرار بگیرند، بیودیزل نامیده می شوند. البته لازم به ذکر است که محصول فرعی این واکنش گلیسرول است که در داروسازي و تولید لوازم آرایش مورد استفاده قرار میگیرد. [4]
بیشتر تمایلاتی که امروزه در دنیا براي تولید بیودیزل وجود دارد ناشی از ظرفیت بالاي تولید دانههاي روغنی، منابع و ذخایر چربیهاي بلااستفاده حیوانی و روغنهاي سوخته - که به عنوان شبه گریس شناخته میشوند - و کاهش قیمتها است. اما لازم به ذکر است که مهمترین مشکل در تولید بیودیزل هزینههاي بالاي آن است که بسته به نوع ماده خام اولیه، قیمت آن حدود 1/5 برابر دیزل نفتی است. گزارش ها نشان داده که حدود %80 قیمت کل تولید بیودیزل از قیمت مواد اولیه که روغن گیاهی و یا چربی حیوانی می باشد، نشأت می گیرد. بنابراین، استفاده از روغن سوخته صنایع غذایی به علت قیمت پایین و دسترسی آسان، باعث کاهش هزینههاي مربوط به تولید بیودیزل می شود،که در این تحقیق از روغن آشپزي استفاده شد. [5]
مواد و روش آزمایش:
در این تحقیق براي بدست آوردن حالت بهینه واکنش ترانس استریفیکاسیون روغنهاي پسماند خوراکی، اثر نوع کاتالیست هتروژن در 10 سطح - اکسید منیزیم با دقل بارگذاري شده، اکسید منیزیم با دقهش بارگذاري شده، اکسید کلسیم با دقل بارگذاري شده، اکسید کلسیم با دقهش بارگذاري شده، ترکیب اکسید کلسیم با دقهش بارگذاري شده و اکسید منیزیم با دقل بارگذاري شده، ترکیب اکسید کلسیم با دقل بارگذاري شده و اکسید کلسیم با دقهش بارگذاري شده، ترکیب اکسید کلسیم با دقهش بارگذاري شده و اکسید منیزیم با دقهش بارگذاري شده، ترکیب اکسید کلسیم با دقل بارگذاري شده و اکسید منیزیم با دقهش بارگذاري شده، ترکیب اکسید منیزیم با دقل بارگذاري شده و اکسید منیزیم با دقهش بارگذاري شده، ترکیب اکسید منیزیم با دقل بارگذاري شده و اکسید کلسیم با دقل بارگذاري شده - ، اثر مقدار کاتالیست در 6 سطح 0/5 - ، 0/75، 1، 1/5، 3، 5 درصد وزنی روغن - ، اثر نسبت مولی الکل به روغن در سطح 7 به 1، اثر دماي واکنش در سطح 60 درجهي سلسیوس و اثر زمان واکنش در سطح 360 دقیقه پس از شروع فرآیند مورد بررسی قرار گرفت.
