BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
BÁO CÁO KHOA HỌC
Đề tài:
Cơ quan chủ trì:
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về biodiesel 3
1.2. Thành phần hóa học và tính chất hóa lý của biodiesel 4
1.2.1. Thành phần hóa học của biodiesel 4
1.2.2. Tính chất vật lý của biodiesel 4
1.2.3. Tính chất hóa học của biodiesel 4
1.3. Nguồn nguyên liệu tổng hợp biodiesel 5
1.3.1. Dầu thực vật 5
1.3.2. Mỡ động vật 6
1.3.3. Các phế ph
ẩm từ quá trình tinh luyện dầu thực vật 7
1.3.4. Dầu thực vật đã qua sử dụng 7
1.4. Các phương pháp xử lý dầu thực vật và mỡ động vật để tạo nhiên liệu biodiesel 8
1.4.1. Pha loãng dầu thực vật 8
1.4.2. Nhiệt phân dầu thực vật 8
1.4.3. Cracking xúc tác dầu thực vật 8
1.4.4. Phương pháp trao đổi este 8
1.4.4.1. Cơ sở hóa học của quá trình trao
đổi este 9
1.4.4.2. Các phương pháp trao đổi este khác 11
1.4.4.3. Công nghệ tổng hợp biodiesel bằng phương pháp trao đổi este 11
1.5. So sánh chất lượng của biodiesel và diesel khoáng 15
1.5.1. Ưu điểm của biodiesel so với diesel khoáng 16
ặn xà phòng 100kg sản
phẩm /ngày 26
2.4.5. Đánh giá hiệu quả kinh tế 26
2.5. Các phương pháp phân tích 26
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát sơ bộ thành phần nguyên liệu đầu 27
3.2. Nghiên cứu xử lý tái chế FA từ cặn xà phòng và FA từ thiết bị khử mùi 27
3.2.1. Quá trình axit hóa cặn xà phòng 27
3.2.1.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ khối lượng axit - nguyên liệu 27
3.2.1.2. Ảnh hưởng c
ủa nhiệt độ 28
3.2.1.3. Ảnh hưởng của thời gian 30 3.2.2. Xử lý axit béo từ thiết bị khử mùi 31
3.3. Quá trình este hóa trên xúc tác axit 32
3.3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol rượu - FA và nhiệt độ 32
3.3.2. Ảnh hưởng của thời gian 35
3.3.3. Ảnh hưởng của xúc tác 36
3.3.4. Tối ưu hóa quá trình este hóa xúc tác axit 37
3.3.4.1. Tối ưu hóa quá trình este hóa tác nhân metanol 38
3.3.4.2. Tối ưu hóa quá trình este hóa tác nhân etanol 41
3.4. Tinh chế sản phẩm biodiesel 45
3.5. Công thức phối trộn ME và EE với DO làm nhiên li
ệu đốt lò hơi 48
3.6. Quy trình sản xuất biodiesel 48
3.7. Sản xuất thực nghiệm 50
3.7.1. Sản xuất thử nghiệm biodiesel từ cặn xà phòng 50
3.7.2. Thử nghiệm đốt lò hơi với nhiên liệu hỗn hợp biodiesel - diesel khoáng 51
3.8. Mô hình sản xuất quy mô 100 kg sản phẩm/ngày 51
Bảng 3.14. Thí nghiệm ở tâm 39
Bảng 3.15. Các giá trị tính toán được 40
Bảng 3.16. Kết quả thực nghiệm tối ưu hóa 41
Bảng 3.17. Các mức yếu tố được thực hiện trong tối ưu 41
Bảng 3.18. Các thí nghiệm tiến hành tối ưu 42
Bảng 3.19. Các yếu tố chuyển qua hệ mã hóa 42
Bảng 3.20. Ma trận quy hoạch thực nghiệm nhân tố toàn phần 2
3
42
Bảng 3.21. Thí nghiệm ở tâm 43
Bảng 3.22. Các giá trị tính toán được 44
Bảng 3.23. Kết quả thực nghiệm tối ưu hóa 45
Bảng 3.24. Ảnh hưởng của rượu và xúc tác đến quá trình chuyển vị este 46
Bảng 3.25. Một số chỉ tiêu chất lượng của ME, EE và các este khác 47
Bảng 3.26. Một số chỉ tiêu chất lượng của các mẫu hỗn hợp phối trộn 48
Bảng 3.27. Các thông số về nguyên liệu và sản phẩm biodiesel 50
Bảng 3.28. Một số chỉ tiêu chất lượng BD sản xuất thử nghiệm 51
Bảng 3.29. Kết quả thử nghiệm đốt lò hơi với nhiên liệu hỗn hợp biodiesel- diesel 51
Bảng 3.30 Danh mục thiết bị chính sản xuất biodiesel từ cặn xà phòng
công suất 100 kg thành phẩm/ngày
53
Bảng 3.31 Ước tính chi phí nguyên vật liệu sản xuất 100 kg biodiesel 57
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình Tên hình Trang
Hình 1.1. Tỷ lệ các loại dầu chủ yếu sản xuất biodiesel 6
Hình 1.2. Sơ đồ tinh luyện dầu thực vật 7
1
MỞ ĐẦU
Ngày nay, nhu cu s dng nhiên liu và sn phm du m phát trin
mnh dn n phát sinh nhiu vn cn c gii quyt nh: ngun nhiên liu
hóa thch ngày càng cn kit; nn ô nhim môi trng do khí thi ng c, các
lò t công nghip và các c s sn xut,… Do ó, vic nghiên cu tìm kim
ngun nhiên liu thay th ã và ang c tích cc quan tâm nh
m góp phn gii
quyt các vn còn tn ti trng lnh vc sn xut và s dng nhiên liu.
Biodiesel là mt dng nhiên liu sinh hc c rt nhiu quc gia trên th gii
quan tâm trong n lc ci thin tình hình nn kinh t th gii ph thuc ngun
du m ang ngày càng cn kit và có nguy c khng hong trong nhng thp k
t
i.
Biodiesel là mt thay th y tim nng cho diesel khoáng da vào nhng
tính cht tng t và nhng u im vt tri ca nó. Biodiesel là loi nhiên liu
sch, không có c, không n, d phân hy trong t nhiên và không thi c khí
làm ô nhim nh nhiên liu truyn thng. Ngun nguyên liu sn xut
biodiesel ch yu là nguyên liu du thc vt nh du u nành, du bông, d
u
c, du da, du jatropha, du ci,… hay các loi m ng vt nh m bò, m
cá, m ln, m gà,… c bit, ngoài các ngun nguyên liu trên, còn có th s
dng các nguyên liu có giá tr kinh t thp nh du thc vt ã qua s dng, ph
thi ca các nhà máy ch bin du m. Theo các nghiên cu cho bit, ch có
khong 45% biodiesel c sn xu
t t du thc vt tinh luyn, còn li 55%
biodiesel có th tng hp t các ngun nguyên liu khác. Vic s dng du thc
vt ch bin biodiesel cng có nhc im là cnh tranh vi ngun cung cp
thc phm ca nhân loi, do ó ngoài vic tìm ngun du thc vt ít giá tr thc
xà phòng ph phm trong ch bin du thc vt thành nhiên liu thay th mt
phn du t trong công nghip.
+ Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cu quy trình x lý tái ch axit béo t cn xà phòng tinh luyn và
x lý axit béo thu c t thit b kh mùi.
- Nghiên cu quy trình chuyn hóa axit béo thành este vi hai loi dung
môi là metanol và etanol.
- Th nghim công thc ph
i trn du sinh hc thu c và du DO làm
nhiên liu t lò hi.
- Sn xut th nghim 200 kg sn phm du sinh hc t cn xà phòng.
3
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về biodiesel
Biodiesel (BD) còn c gi là diesel sinh hc là mt loi nhiên liu có tính
cht ging vi du diesel khoáng (DO) nhng không phi c sn xut t du m
mà t du thc vt hay m ng vt. BD hay nhiên liu sinh hc nói chung, là mt
loi nng lng sch, chúng không c và d phân gii trong t nhiên [19].
Bn cht ca BD là sn phm este hóa gia metanol ho
c etanol và gc axit
béo (FA) có trong du thc vt hoc m ng vt. Tùy thuc vào loi du và loi
ru s dng mà ankyl este có tên khác nhau. Nu i t du cây u nành (soybean)
và metanol thì ta thu c SME (soy methyl esters), ây là loi este thông dng
nht c s dng ti M. Nu i t du cây ci du (rapeseed) và metanol thì ta
thu c RME (rapeseed methyl ester), ây là loi este thông dng nht c s
dng châu Âu. Theo tiêu chun ASTM thì BD c
nh ngha: “là các mono
Trong ó: R là gc hydrocacbon ca axit béo có khi lng phân t ln.
R’ là gc ru no n chc, thng R’ là metyl (CH
3
) hoc etyl (C
2
H
5
).
Nguyên liu có cha thành phn axit béo (FA) thng là các du thc vt
tinh luyn, du có cha hàm lng FA cao (du c, du u nành, du bông, du
cao su,…), du thc vt ã qua s dng, th phm và ph thi t quá trình sn
xut du thc phm (cn xà phòng, axit béo, shortening,…), du to, m ng
vt (m cá, m bò, m ln…) và ngun khác.
V cu to, FA là nhng axit
cacboxylic mch thng có cu to khong t 6 n 30 nguyên t cacbon. Các FA
này có th no hoc không no.
1.2.2. Tính chất vật lý của biodiesel
+ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ đông đặc: BD tng hp t các ngun FA khác
nhau có thành phn hóa hc khác nhau, vì vy, chúng cng có nhit nóng
chy và nhit ông c khác nhau. Các giá tr nhit này không n nh và
thng trong mt kho
ng nào ó.
+ Tính tan của BD: BD không phân cc, do vy chúng tan rt tt trong dung
môi không phân cc, không tan trong nc. tan ca BD trong dung môi ph
thuc nhiu vào nhit .
+ Khối lượng riêng: Khi lng riêng ca BD nh hn nc, 15
o
C khi lng
riêng ca biodiesel trong khong 860 - 900 kg/m
3
dng n chc mch thng, có s nguyên t cacbon chn (ph bin có 18
nguyên t cacbon). Nhng FA ph bin trong du thc vt là axit oleic (C18:1),
axit linoleic (18:2), axit stearic (C18:0), axit panmitic (C16:0). Các FA khác
nhau có nhng tính cht vt lý và hóa hc khác nhau. Do ó, thành phn axit béo
là yu t quan trng quyt
nh tính cht ca du. Khi chuyn hóa thành
biodiesel, cu trúc gc axit béo không h thay i, cho nên, thành phn axit béo
quyt nh luôn c tính cht ca biodiesel. Thành phn axit béo ca mt s loi
du thc vt c cho bng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần FA của các loại dầu thực vật khác nhau (theo tổng số C)[10]
%
Loi du
C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 Khác
Du bông 28,7 0 0,9 13,0 57,4 0 0
Du hng dng 6,4 0,1 2,9 17,7 72,9 0 0
Du c 42,6 0,3 4,4 40,5 10,1 0,2 1,1
Du thu du 1,1 0 3,1 4,9 1,3 0 89,9
Du u nành 13,9 0,3 2,1 23,2 56,2 4,3 0
Du lc 11,4 0 2,4 48,3 32,0 0,9 4,0
Du da 9,7 0,1 3,0 6,9 2,2 0 65,7
Du s 13-15 - 0,4 74-87 10-14 - -
BD c tng hp t du thc vt thông qua phn ng este hóa gia du
và các ru bc mt (nh CH
3
OH, C
2
H
5
OH…) trong iu kin có mt cht xúc
tác vô c (nh NaOH, KOH ):
3
R
3
COOCH
3
xt
6
các ankyl este ca FA làm nhiên liu do gim mt cách áng k lng khí thi
c hi ra môi trng. ng thi cng thu c mt lng áng k glyxerin s
dng trong các ngành công nghip m phm, hàng tiêu dùng, sn xut nitro
glyxerin làm thuc n…
Trên th gii, du thc vt thng dùng sn xut BD là du c. Có th
tham kho t l phn trm các loi du thc v
t sn xut BD hình 1.1[4].
10%
17%
3%
5%
5%
60%
Du cám
Du c
Du nành
Du da
Du thu du
Du khác
Hình 1.1. Tỷ lệ các loại dầu chủ yếu sản xuất biodiesel
1.3.2. Mỡ động vật
n
dng ngun nguyên liu này
sn xut BD rt có li, va gii
quyt vn ph thi, giá
nguyên liu u vào li rt r
so vi du tinh luyn. Cn xà
phòng ch yu là mui ca FA
vi ion Na
+
hình thành do quá
trình trung hòa gia dung dch
kim vi FA t do có trong
du thô theo phng trình:
RCOOH + NaOH RCOONa + H
2
O (4)
Do ó, ta có th d dàng tái ch thu hi FA t cn xà phòng bng cách axit
hóa li cn xà phòng bng các axít vô c nh HCl, H
2
SO
4
… theo phng trình:
RCOONa + HCl RCOOH + NaCl (5)
FA này cùng vi FA thu c t quá trình kh mùi du tinh luyn s là
ngun nguyên liu rt tt iu ch BD thông qua phn ng:
RCOOH + R’OH RCOOR’ + H
2
O (6)
Trong ó, tác nhân tham gia trao i este R’OH có th là metanol, etanol,
hay propanol.
nhiu hn so vi các loi thc vt khác[4].
1.4. Các phương pháp xử lý dầu thực vật và mỡ động vật để tạo nhiên liệu
biodiesel [4]
1.4.1. Pha loãng dầu thực vật
nht ca du thc vt có th c làm thp xung bng vic trn ln vi
etanol tinh khit, hoc pha trn vi du khoáng. Chng hn hn hp 25% du
hng dng và 75% du DO có tính cht tng t nh nhiên liu DO. nht
ca hn hp này là 4,88 mm
2
/s ti 313K, trong khi theo tiêu chun ASTM, giá tr
này là 4,0 mm
2
/s ti 313K. S pha loãng nh vy ã làm gim nht ca du
thc vt t c giá tr gn tng ng du DO dùng cho ng c t trong.
1.4.2. Nhiệt phân dầu thực vật
Nhit phân là phân hy các phân t du thc vt bng nhit không có mt ca
oxy, kt qu to ra các ankan, ankadien, các axit cacboxylic, hp cht thm và lng
nh các sn phm khí. Quá trình nhi
t phân các hp cht béo ã c thc hin cách
ây hn 100 nm, c bit nhiu ni trên th gii có ít hoc không có du m.
1.4.3. Cracking xúc tác dầu thực vật
Bng phng pháp cracking có th to ra các ankan, xycloankan,
ankylbenzen… tuy nhiên, vic u t cho mt dây chuyn cracking xúc tác rt
tn kém nên phng pháp này ít s dng.
1.4.4. Phương pháp trao đổi este
Quá trình này to ra các ankyl este axit béo (AEFA) có nht thp hn
nhiu so v
i các phân t du thc vt ban u. Các este này có trng lng phân
t bng mt phn ba khi lng phân t ca du thc vt và có nht xp x
bng diesel khoáng. Vì vy, BD thu c có tính cht phù hp nh mt nhiên
Etanol là mt loi ru no n chc c ng dng nhiu nht trong ngành
tng hp hu c hóa du vì etanol ít c hi, hn na etanol có th sn xut t
ngu
n nguyên liu sinh hc nh t go, sn, ngô… bng quá trình lên men. Chính
vì nhng lý do trên mà hin nay ngi ta ang quan tâm n s dng etanol làm
nguyên liu cho quá trình tng hp BD t du thc vt. Theo c ch ca quá trình
tng hp BD ta thy kh nng tn công ca gc C
2
H
5
O vào nhóm cacbonyl ca
phân t glyxerit to ra hp cht trung gian s kém hn so vi gc CH
3
O. Chính
iu này làm hiu sut to thành BD ca ru có phân t lng ln nói chung và
etanol nói riêng là tng i thp.
R
1
COOCH
2
R
2
COOCH + 3R’OH
R
3
COOCH
riêng (g/ml)
Nhiệt độ
sôi (
0
C)
Metanol CH
3
OH 32 0,7914 65
Etanol CH
2
H
5
OH 46 0,7893 78,5
n-propanol CH
3
CH
2
CH
2
OH 60 0,8035 97,4
iso-propanol CH
3
CH(CH
3
)OH 60 0,7855 82,4
n-butanol CH
3
CH
2
CH
Hp cht trung gian này không bn, tip tc to mt anion và mt ankyl
este tng ng:
Cui cùng là s hoàn nguyên li xúc tác theo phng trình:
Xúc tác B li tip tc phn ng vi các diglyxerit và monoglixerit ging
nh c ch trên, cui cùng to ra các AEFA và glyxerin.
R
1
COOCH
2
R
2
COOCH
H
2
C – O
¯+ R’OOCR
3
(10)
R
1
COOCH
2
R
2
2
COOCH (9)
H
2
C – O – C – R
3
OO
¯
OR’
R
1
COOCH
2
R
2
COOCH + BH
+
H
2
C – O
¯R
Phng pháp này ph
i tri qua hai giai on, hiu qu ca quá trình này không cao
nên ít c s dng.
1.4.4.3. Công nghệ tổng hợp biodiesel bằng phương pháp trao đổi este
a) Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi este[27]
Có rt nhiu thông s nh hng ti tc phn ng này nh nhit ,
thi gian phn ng, tc khuy, các c trng ca nguyên liu u vào, t l
nguyên liu… Sau ây là các thông s nh hng ti tc phn ng.
+ Ảnh hưởng của độ ẩm và các axit béo tự do: Nguyên liu cho quá trình este hóa
glyxerit vi xúc tác kim cn phi tha mãn các yêu cu sau: Glyxerit cn phi
có ch s axit thp, nguyên liu phi c làm khan hoàn toàn, hàm lng nc
phi rt nh (nc có hi vì gây ra phn ng xà phòng hóa, làm tiêu tn và gim
hiu qu ca xúc tác). Mt khác, xà phòng sinh ra làm t
ng nht to thành gel
R – C – OH + H
+
O
R – C – OH
+
OH
R – C – OH
OH
R’OH
12
và làm quá trình tách glyxerin rt khó khn. Nu lng xà phòng nhiu có th
làm cho khi phn ng ông c li. Nh vy, hàm lng nc và FA t do
trong nguyên liu có nh hng rt mnh n hiu sut chuyn hóa ca quá trình
trao i este. Do vy, công ngh sn xut BD ph thuc rt nhiu vào ngun
nguyên liu.
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ: Phn ng este hóa có th tin hành
các nhit khác
nhau ph thuc vào loi du s dng, nhit càng cao thì tc phn ng càng
nhanh. i vi loi du thông dng thì nhit phn ng thng nm trong khong
55 - 70
o
C; vì nhit cao, tc phn ng xà phòng hóa s tng lên, và vì nhit
sôi ca metanol là 64
o
C nên nhit cao làm bay hi metanol dn n chuyn hóa
ca phn ng s gim xung.
+ Ảnh hưởng áp suất: Áp sut không nh hng nhiu ti tc phn ng. Phn
ng thng c tin hành áp sut khí quyn.
+ Ảnh hưởng của tốc độ khuấy: Do phn ng tn ti trong hai pha khác bit nên
tc khuy
óng vai trò quan trng. Có nhiu nghiên cu ã chng minh rng:
vi cùng iu kin phn ng, nu tc khuy là 300 vòng/phút thì sau 8 gi
hiu sut chuyn hóa là 12%; nhng nu tc khuy là 600 vòng/phút thì sau 2
gi chuyn hóa ã t 97%.
+ Ảnh hưởng của lượng rượu dư: Mt trong nhng yu t quan trng nht nh
hng n hiu su
t phn ng este hóa là t l mol gia ru và glyxerit. T l
phng trình phn ng hóa hc i vi quá trình trao i este òi hi 3 mol ru
và 1 mol glyxerit to thành 3mol AEFA và 1 mol glyxerin. Tuy nhiên, do
Hình 1.4. Sơ đồ sản xuất BD theo phương pháp gián đoạn
N
c
T.b
phn
ng
Du
Ru
Xúc tác
Este
Ru
Ru
Nc
Nc
BD
Nc ra
Glyxerin
T.b
tách
Metanol Xúc tác
Khuy trn
Du thc vt
Chuyn hóa este
Tách pha
Trung hòa
xúc tác ca
pha glyxerin
Trung hòa
Thu hi
metanol
Hình 1.6. Sơ đồ sản xuất BD từ nguyên liệu có hàm lượng FA tự do cao
+ Công nghệ không sử dụng xúc tác: Có nhng quá trình trao i este không s
dng xúc tác, ó là công ngh Biox. Phn ng này s dng dung môi
tetrahydrofuran hòa tan metanol làm tng tc phn ng trong khong t 5 n
10 phút. Dung môi này có nhit sôi gn ging metanol. Sau khi phn ng,
metanol d và dung môi c tách ra. Phng pháp này ch c
n phn ng nhit
phòng. Ngoài dung môi tetrahydrofuran còn có th s dng dung môi metyl -
tert - butyl ete (hình 1.7).
un
nóng
Thit
b phn
ng 1
Tách
Du
Ru
Xúc tác
Este
R
u
BD
Gl
y
xerin
Thit
b phn
ng 2
1.5. So sánh chất lượng của biodiesel và diesel khoáng
BD có tính cht vt lý rt ging vi DO (bng1.4). Tuy nhiên, tính ch
t
phát khí thi thì BD tt hn DO nhiu. Sn phm cháy ca BD sch hn so vi
DO, theo các nghiên cu cho bit B20 (nhiên liu cha 20% BD và 80% DO) có
th c s dng trong các ng c diesel mà không cn phi thay th kt cu
ca ng c, thc t, ng c diesel s chy tt hn khi pha ch 20% BD.
Bảng 1.4. So sánh tính chất của DO với BD[12]
STT Tên chỉ tiêu BD DO
1 T trng
0,87 ÷ 0,89 0,81 ÷ 0,89
2 nht ng hc 40
o
C, mm
2
/s
3,7 ÷ 5,8 1,9 ÷ 4,1
3 Tr s xêtan
46 ÷ 70 40 ÷ 55
4 Nhit tr, kcal/kg 37000 43800
5 Hàm lng lu hunh, %
0,0 ÷ 0,0024
0,5
6 im vn c,
o
C -11 -
7 Ch s iôt - 8,6
Thit
b phn
ng 1
+ Trị số xetan cao: Tr s xetan là mt n v o kh nng t bt cháy ca nhiên
liu diesel. Tr s xetan càng cao thì s mi la và s cháy càng tt. DO thông
thng có tr s xetan t 50 n 52, và i vi ng c cao tc thì khong 53 -
54. BD là các ankyl este mch thng do vy nhiên liu này có tr s xetan cao
hn DO. Vi tr s
xetan nh vy, BD hoàn toàn có th áp ng d dàng yêu cu
ca các lò t và các ng c òi hi nhiên liu có kh nng t bt cháy cao mà
không cn ph gia tng tr s xetan.
+ Quá trình cháy sạch: Do trong nhiên liu BD cha khong 11% oxy nên quá
trình cháy ca nhiên liu xy ra hoàn toàn. Vì vy, s gim áng k s to mui
và cn trong lò t hay ng c s dng nhiên liu BD.
+ Khả n
ăng bôi trơn cao: Các nghiên cu ã ch ra rng, BD có kh nng bôi trn
tt hn DO. Kh nng bôi trn ca nhiên liu c c trng bi giá tr HFRR
(high - frequency receiprocating rig), nói chung giá tr HFRR càng thp thì kh
nng bôi trn ca nhiên liu càng tt. DO ã x lý lu hunh có giá tr HFRR
≥
500 khi không có ph gia, nhng gii hn c trng ca diesel là 450. Vì vy,
DO yêu cu phi có ph gia tng kh nng bôi trn. Ngc li, giá tr HFRR
ca BD khong 200, vì vy nó còn nh là mt ph gia rt tt i vi DO thông
thng. Khi thêm vào vi t l thích hp BD, s mài mòn ng c c gim
mnh. Thc nghim ã chng minh sau khong 15000 gi làm vic, s
mài mòn
vn không c nhn thy.
+ Tính ổn định của BD: S thun li rt ln v môi trng ca BD là kh nng
b phân hy rt nhanh ca nó (phân hy n hn 98% ch trong 21 ngày). Tuy
nhiên, thun li này yêu cu s chú ý c bit v quá trình bo qun nhiên liu.
+ Khả năng thích hợp cho mùa đông: BD rt thích hp cho iu kin s dng
vào mùa
ông nhit -20
Ngoài nhng u im trên, BD vn còn nhng nhc im ch yu cn
gii quyt, ó là:
+ Giá thành khá cao: BD thu
c t du thc vt t hn so vi DO thông
thng, nhng trong quá trình sn xut BD có th to ra sn phm ph là
glyxerin là mt cht có tim nng thng mi ln có th bù li phn nào giá c
cao ca nó.
+ Tính chất thời vụ: Mun s dng BD nh là mt dng nhiên liu thng xuyên
thì cn phi quy hoch tt vùng nguyên liu.
+ Có thể gây ô nhi
ễm: Nu quá trình sn xut BD không m bo, chng hn ra
BD không sch thì khi s dng vn gây ra các vn v ô nhim do vn còn xà
phòng, kim d, metanol, glyxerin t do… cng là nhng cht gây ô nhim. Vì
vy phi có các tiêu chun c th ánh giá cht lng ca BD.
1.6. Tỷ lệ pha chế và tính chất khói thải của nhiên liệu biodiesel
Mt s ni s dng 100% biodiesel (B100) nh
là nhiên liu cho các ng
c, hay nhiên liu t lò hi và rõ ràng rng các ng c diesel hay các lò t
không tng thích hoàn toàn vi vic s dng B100. Do vy, biodiesel c s
dng ph bin là pha trn vi du diesel t du m các mc t l khác nhau t
2 (B2) n 20 (B20) phn trm th tích.[25]. Các nghiên cu ã chng t rng,
vi các t l ó v
n m bo công sut ca ng c, không phi thay i c cu
ca ng c diesel mà li gim áng k các khí c hi trong khí thi. Vit
Nam hin nay, t l pha trn c ngh là B5, trong tng lai gn s tin ti
pha ch B20[20].
18
Hàm lng các cht có trong khói thi ca ng c cng c nghiên cu
và ngi ta cho thy rng, khi s dng B5 hoc B20, các khí c hi nh CO,
dng kim. Tuy
nhiên, các ni dung nghiên cu v cn bn vn xut phát t du thc phm, mt
loi nguyên liu có giá tr, nên tính thc tin cha cao và cha áp dng c cho
sn xut. Sn phm nghiên cu vn có giá thành cao hn nhiu so vi giá xng
du hin nay. Vì vy, các kt qu nghiên cu ch mang tính k thut và bc u
thm dò, cha có i
u kin áp dng thc t vì giá thành cha phù hp.
Ti An Giang, tài nghiên cu khoa hc ca ông H Xuân Thiên cùng
mt s cán b k thut thuc Công ty C phn Xut Nhp khu Thy sn An
Du thc vt
(hoc m cá)
Thu phân
FA
Glyxerin
Este hóa
Tinh ch
Biodiesel
Hình 1.9. Quy trình sản xuất dầu biodiesel
từ dầu thực vật và mỡ cá[19]
Metanol