MO HèNH HOA & TOI ệU
TRONG CONG NGHE HOA HOẽC
ti:
Mễ T TON HC CHO THIT B SN XUT
BIODIESEL T M C BASA
Trỡnh by : Vừ Mnh Hoanh
2009
Mục lục
Phần I: Giới thiệu
Biodiesel
Nguyên liệu sản xuất
Phần II:
Tiếp cận hệ thống
Mô tả toán học
Quy hoạch thực nghiệm
Phần III: Ý nghĩa bài học
Tài liệu tham khảo
Phần I: Giới thiệu
•
Đặt vấn đề:
Động cơ Diesel được sử dụng rất phổ biến trên thế
giới do công suất lớn, dễ vận hành. Trong khi nguồn
nguyên liệu cho động cơ này ngày càng khan hiếm,
đồng thời khí thải của Diesel gây ô nhiễm môi trường
nghiêm trọng. Do vậy, việc tìm ra nguồn nhiên liệu
sạch, ổn định kinh tế hơn người ta tiến hành sản xuất
Biodiesel thay thế cho Diesel với công nghệ sản xuất
đơn giản, nguồn nguyên liệu dồi dào.
Phần I: Giới thiệu
Giới thiệu Diesel là gì?
Là sản phẩm của quá trình cracking dầu mỏ gồm có những loại

béo chiếm lượng lớn trong dầu thực vật hoặc mỡ động vật từ đó
quyết định tính chất của Biodiesel
Phần I: Giới thiệu
1. Chỉ số cetan:
Là đại lượng không thứ nguyên nó đặc trưng cho sự bốc
cháy của nhiên liệu Biodiesel, nó được xem là biểu thị chất
lượng của Biodiesel.
Chỉ số này dựa trên khái niệm giống chỉ số octan trong xăng
dầu biểu thị sự bốc cháy của dầu mỏ
2. Độ nhớt:
Đặc trưng cho sự cản trở của chất lỏng do ma sát nội của
dòng, nó ảnh hưởng đến thiết bị phun trong buồng đốt và
tạo cặn trong thiết bị, tăng lượng khói xả, giảm tuổi thọ
động cơ.
Điều này giải thích tại sao dầu thực vật không được chấp
nhận như là một nhiên liệu thay thế cho diesel.
3. Ngoài ra còn có các chỉ số như nhiệt cháy, điểm vẫn đục,
nhiệt chảy, điểm chớp cháy.
Phần I: Giới thiệu
Phần I: Giới thiệu
Ưu điểm và Nhược điểm của Biodiesel
Ưu điểm:
Không chứa chất độc hại, là nhiên liệu ít gây ảnh hưởng đến
môi trường và sức khỏe con người, có thể sản xuất từ nội địa,
giảm bớt sự phụ thuộc vào dầu mỏ, có thể pha trộn với diesel
cho hỗn hợp đạt hiệu quả cao trong kỹ thuật, kinh tế, có tính
bôi trơn cao hơn diesel…
Nhược điểm:
Độ nhớt cao hơn diesel, dễ bị đông đặc ở các quốc gia có
nhiệt độ thấp…

16
H
32
O
2
chiếm 28%
C
18
H
32
O
2
chiếm 13%
C
18
H
36
O
2
chiếm 8 %
C
14
H
28
O
2
chiếm 4 %
Còn lại là các phần khác trong mỡ cá basa
Phần I: Giới thiệu
Phần II: Tiếp cận hệ thống

6. Chế độ khuấy trộn
Phần II: Tiếp cận hệ thống
•
Ảnh hưởng của nguyên liệu:
Nguyên liệu dùng để điều chế Biodiesel rất đa dạng từ các loại
dầu thực vật, động vật, dầu ăn phế thải Mỗi loại nguyên liêu
khác nhau sẽ có thành phần khác nhau dẫn đến hiệu suất sản
phẩm khác nhau. ở đây được cố định là mỡ cá basa.
Phần II: Tiếp cận hệ thống
•
Ảnh hưởng của chế độ khuấy trộn
Khi Methanol và TG tiếp xúc sẽ phân thành hai lớp, làm giảm
sự khuếch tán và giảm tốc độ phản ứng. Do vậy, cần phải được
tăng cường hiệu quả truyền khối giữa các pha.
Phần II: Tiếp cận hệ thống
•
Ảnh hưởng của nhiệt độ
Tốc độ phản ứng ứng phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ, theo
Van’t Hoff khi tăng nhiệt độ lên 10 lần thì tốc độ phản ứng
tăng lên từ 2-4 lần.
*10
n
t
t
K n
K
γ
+
=
Phần II: Tiếp cận hệ thống

Dựa theo nguyên lý dịch chuyển cân bằng của Lơ Sa-tơ-li-ê.
Khi tăng nồng độ các chất phản ứng thì cân bằng dịch chuyển
theo chiều giảm nồng độ tác chất
Phần II: Mô tả toán học
Phần II: Quy hoạch thực nghiệm
•
Sử dụng quy hoạch trực giao cấp 2
Định nghĩa:
Xây dựng quy trình thí nghiệm và xử lý sô liệu dựa trên một số
tiêu chí giồng QHTG cấp 1, được sử dụng khi quy hoạch tuyến
tính không tương thích với mô hình thực tế.
Xöû lyù mỡ
Nhiệt độ phản ứng
Thời gian phản ứng
Hàm lượng xúc tác
Tỉ lệ tác chất
Khối lượng biodiesel
y = b
0
+ b
1
x
1
+ … + b
k
x
k
+ b
12
x