Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel, sử dụng xúc tác dị thể, trên cơ sở kỹ thuật tạo bong bóng hơi Nguồn nhiên liệu cung cấp cho động cơ diesel ngày càng khan hiếm, các vấn đề ô nhiễm môi trường, nhu cầu năng lượng tăng, giá dầu mỏ biến động… Sử dụng biodiesel. Biodiesel được sản xuất từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Ở Việt Nam cá tra, cá basa là 2 giống cá được nuôi rất nhiều ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long với trữ lượng khá lớn, hàng năm lượng mỡ cá thải ra là rất lớn Sử dụng mỡ cá để sản xuất biodiesel hướng giải quyết phù hợp và cấp thiết theo tình hình thực tế ở Việt Nam
Company LOGO ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel, sử dụng xúc tác dị thể, trên cơ sở kỹ thuật tạo bong bóng hơi GVHD: TS.Nguyễn Vĩnh Khanh HVTH : Nguyễn Đình Phúc Nội Dung V.Nội dung nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu IV.Mục tiêu và luận giải về việc đặt ra mục tiêu III.Tính cấp thiết II.Tổng quan mỡ cá và biodiesel I.Đặt vấn đề V.Kết Quả Nghiên Cứu Trên Thế Giới Và Việt Nam I.Đặt Vấn Đề Đặt vấn đề Đặt Vấn Đề Nguồn nhiên liệu cung cấp cho động cơ diesel ngày càng khan hiếm, các vấn đề ô nhiễm môi trường, nhu cầu năng lượng tăng, giá dầu mỏ biến động… Sử dụng biodiesel. Biodiesel được sản xuất từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Ở Việt Nam cá tra, cá basa là 2 giống cá được nuôi rất nhiều ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long với trữ lượng khá lớn, hàng năm lượng mỡ cá thải ra là rất lớn Sử dụng mỡ cá để sản xuất biodiesel hướng giải quyết phù hợp và cấp thiết theo tình hình thực tế ở Việt Nam Đặt Vấn Đề Hiện tại trên thế giới cũng như tại Việt Nam, biodiesel thương phẩm được sản xuất bằng quá trình chuyển ester hoá (transeterification), với methanol hoặc ethanol, sử dụng xúc tác acid hoặc base, và thường được sản suất theo dạng mẽ. Với kiểu sản xuất này thì có rất nhiều nhược điểm dẫn đến hiệu suất cũng như chất lượng sản xuất biodiesel không được cao. { sẽ được phân tích ở phần sau} Để khác phục những vấn đề đó, đề tài này xin xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel, sử dụng xúc tác dị thể, trên cơ sở kỹ thuật tạo bong bóng hơi ( vấn đề này cũng đã được nghiên cứu ở nhiều nước Mỹ, Pháp, Nhật, Úc, Đài Loan, …) Tổng Quan Về Mỡ Cá, Biodiesel Biodiesel Mỡ cá www.themegallery.com Mỡ cá • Cá tra, cá basa là 2 giống cá được nuôi rất nhiều ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long với trữ lượng khá lớn. Cá basa có trọng lượng tương đối lớn (khoảng 2 – 3 kg/con), trong đó mỡ cá chiếm 15,7 – 23,9% khối lượng cá. • Năm 2006, công suất chế biến cá ở vào khoảng 800.000 tấn, sinh ra khoảng 150.000 tấn mỡ cá, năm 2008 đạt 1,8 triệu tấn, tương ứng với lượng mỡ cá khoảng 300.000 tấn. Đến 2010 con số này còn tăng thêm 25%. Tại sao chọn mỡ cá? • Nếu ta tận dụng tốt nguồn mỡ cá này vào việc sản xuất biodiesel thì sẽ không lo thiếu hụt nguồn nguyên liệu ban đầu. • Việc tận thu mỡ cá còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường nguồn nước ở khu vực chế biến cá xuất khẩu. Như vậy, chuyển mỡ cá thành biodiesel thì nâng cao hẳn giá trị kinh tế của giống cá này, ngoài ra giá thành của biodiesel cũng giảm đáng kể. Kết quả thử nghiệm cho thấy với khoảng 1 kg mỡ cá sẽ tạo thành được 1 lít biodiesel Mỡ CÁ Thành phần acid béo trong các loại nguyên liệu (%) www.themegallery.com Tính Chất Chỉ số Giá trị Hàm lượng nước (%) 0.33 Chỉ số axit (mg KOH/g mỡ) 4.2725 Chỉ số xà phòng hóa (mg KOH/g mỡ) 192.3 Chỉ số Iod (g I 2 /100g mỡ) 51.12 Tỷ trọng (g/ml) 0.9043 Độ nhớt (cSt) 4.27 Nguyên liệu Hàm lượng chất béo Acid béo loại một nối đôi Acid béo loại nhiều nối đôi Acid béo bão hòa Dầu dừa 47.6 5.00 1.00 94.00 Dầu cọ 44.63 40.00 10.00 50.00 Bơ 83.5 30.00 4.00 66.00 Mỡ heo 20 – 30 50.00 3.00 47.00 Mỡ bò 10 – 20 43.00 12.60 44.40 Mỡ cá basa 25 31.52 12.72 44.35 Tính chất hóa lý Mỡ Cá Biodiesel (Diesel sinh học) là một loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel hóa thạch nhưng được sản xuất từ nguồn nguyên liệu dầu thực vật và mỡ động vật, và thường được ký hiệu B100. 9 Khái Niệm Biodiesel Ưu Nhược Điểm Của Biodiesel ƯU ĐIỂM Giảm ô nhiễm môi trường; Không độc, dễ phân hủy; Chỉ số Cetan cao hơn; Giảm phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ và thúc đẩy nông nghiệp phát triển. NHƯỢC ĐIỂM Nhiệt trị thấp hơn tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn; Độ ổn định oxy hóa thấp; Điểm đông đặc cao; Nguồn nguyên liệu hạn chế. 10 [...]... xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel, sử dụng xúc tác dị thể, trên cơ sở kỹ thuật tạo bong bóng hơi (cavitaion) Mục Tiêu Điều chế xúc tác rắn dạng viên trên cơ sở ZnO/MgO/CaO/Al2O3 Khảo sát và đề xuất thông số công nghệ của quá trình và thiết bị tạo hệ phân tán đồng đều, dựa trên nguyên tắc tạo bong bóng hơi Xây dựng, lắp đặt hệ thồng quy trình thiết bị Sản xuất thử nghiệm (quy mô... cứu xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel sử dụng xúc tác rắn, vì vậy, có ý nghĩa thực tế và tính cấp thiết rất cao trong điền kiện hiện tại ở Việt Nam IV.Mục Tiêu Và Luận Giải Mục Tiêu Của Đề Tài Tại Sao Chọn Hệ Xúc Tác Rắn Dị Thể? Tại Sao Chọn Công Nghệ Sản Xuất Liên Tục? Tại Sao Chọn Thiết Bị Tạo Nhũ Theo Công Nghệ Tạo Bong Bóng Hơi? Mục Tiêu Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng. .. xúc tác rắn dị thể Ngòai ra, xúc tác axít thường có giá thành cao và gây ăn mòn thiết bị phản ứng Tại Sao Chọn Xúc Tác Rắn Dị Thể? Môi trường trong sạch hơn Ưu điểm của việc sử dụng xúc tác rắn dị thể Hiệu suất phản ứng cao, Hàm lượng ester thu được lớn Có thể thu hồi và tái sử dụng xúc tác Dễ phân tách hỗn hợp sản phẩm Tại Sao Chọn Công Nghệ Sản Xuất Liên Tục? Ưu điểm của quá trình sản xuất liên tục. .. Sản xuất thử nghiệm (quy mô PTN) biodiesel ứng dụng công nghệ nêu trên Mục tiêu cụ thể Tại Sao Chọn Xúc Tác Rắn Dị Thể? Xúc tác đồng thể Xúc tác bazơ Xúc tác enzim Xúc tác acid Không sử dụng tác xúc Sử dụng methanol tới hạn ở áp suất và nhiệt độ cao /Sử dụng ozon hoặc sóng cao tần Thời gian phản ứng quá Phản ứng cần tỷ lệ lâu, chi phí cho xúc tác Công nghệ và thiết bị methanol:dầu cao, nhiệt enzym... với quá trình sản xuất dạng mẻ: Độ chuyển hóa cao hơn do sản phẩm được tách ra liên tục( phản ứng ester hóa là phản ứng thuận nghị ) Công suất lớn Dễ tự động toàn bộ qui trình Dễ triển khai trên quy mô lớn Hiệu suất sử dụng thiết bị cao hơn Giảm chi phí sản xuất ( tuy cần chi phí đầu tư cao hơn) Tại Sao Chọn Thiết Bị Tạo Nhũ Theo Công Nghệ Tạo Bong Bóng Hơi? Trong quá trình sản xuất biodiesel... các sản phẩm bị nhiễm xúc tác, muối, dẫn đến chất lượng sản phẩm không tốt Ngoài ra sản xuất dạng mẻ, khi triển khai ở quy mô lớn, sẽ gặp nhiều khó khăn, đặc biệt ở hiệu suất sử dụng thiết bị Công nghệ sản xuất biodiesel liên tục với xúc tác rắn giải quy t được triệt để các nhược điểm nêu trên Xúc tác không bị mất mát, có thể tái sử dụng Chất lượng biodiesel đạt chuẩn và độ tinh khiết của sản. .. việc sử dụng biodiesel tuy đã được triển khai, nhưng vẫn ở quy mô nhỏ, và chưa có nhiều nhà máy sản xuất biodiesel quy mô lớn, chất lượng biodiesel sản xuất được còn chưa cao Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào công nghệ sản xuất biodiesel theo chế độ mẻ, sử dụng xúc tác đồng thể Công nghệ này có nhược điểm là : Không thu hồi được xúc tác Việc phân tách và tinh chế sản. .. dụng công nghệ tạo bong bóng hơi (cavitation) trong hệ thống thiết bị phản ứng tổng hợp liên tục biodiesel từ acid béo và methanol: • Trong thiết bị phản ứng, dòng chảy của hỗn hợp phản ứng được nén cục bộ bởi tối thiểu hai tấm chắn dạng miệng phun, tạo thành các không gian bong bóng hơi , là nơi xảy ra hiện tượng tạo bong bóng hơi • Các thông số kiểm soát được trong quá trình tạo bong bóng hơi là kích... chúng không hoà tan lẫn nhau Quá trình chuyển este hoá là phản ứng thuận nghịch, vì vậy nếu không liên tục tách sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng, độ chuyển hoá sẽ bị giới hạn Quá trình sản xuất được thực hiện theo chế độ mẻ, vì vậy không có được những ưu điểm của quá trình sản xuất liên tục Tính Cấp Thiết Của Đề Tài Để giải quy t được những tồn đọng trên, công nghệ tại thời điểm hiện tại phải... ở quy mô phòng thí hiệu suất của phản ứng này càng không thể áp Phương pháp này có dụng ở Việt Nam vì ở nghiệm chuyển hóa ester dùng nhược điểm là dễ tạo thành xà phòng, tinh chế xúc tác axít thấp hơn so nước ta chưa sản xuất được enzym xúc việc điều sản ể giải quy t những vấn đềvới dùng trongtác kiềm.chế biodiesel với các lọai xúc tác đã trên, người ta đã tiến hành phản phẩm khó khó khăn ứng trên xúc