u Vũ ng TRƯỜNG ĐẠI B À RỊA – VŨNG TÀU - - Tà BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Bà Rị a- BÁO CÁO KẾT QUẢ NCKH Đề tài: Chiết xuất dầu sinh học từ vi tảo ĐH Giáo viên hướng dẫn: PGS-TS : Nguyễn Văn Thông Tr ườ ng GV : Phạm Thị Hữu Hạnh Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 Vũng Tàu, tháng năm 2012 Tà Vũ ng TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA – VŨNG TÀU - - u BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BÁO CÁO KẾT QUẢ Rị a- NCKH Bà Đề tài: Chiết xuất dầu sinh học từ vi tảo Sinh viên thực Chữ ký Chữ ký ĐH Giáo viên hướng dẫn 1: ng Tên giáo viên PGS-TS Nguyễn Văn Thông Giáo viên hướng dẫn 2: Tr ườ Chữ ký Tên giáo viên GV Phạm Thị Hữu Hạnh Vũng tàu, tháng năm 2012 Tên sinh viên GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông & GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Bà Rị a- Vũ ng Tà u PHỤ LỤC ĐH Area Percent Report : ham luong glycerin mau cua ban la 0.0053 % Data Path : D:\Hoa\New Folder\ Data File : GLYCERIN TU DO TRONG BIODIESEL TAO.D ng Signal(s) : FID1A.CH Acq On : 15 May 2012 21:20 ườ Sample : ham luong glycerin tu biodiesel tao Misc : Tr ALS Vial : Sample Multiplier: Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông & GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Tà u Integration File: autoint1.e Method : C:\A DOAN HOA\ME131120101.M : Signal : FID1A.CH # min End PK peak TY height peak peak % of area % max total - - - - - - a- peak R.T Start Vũ ng Title M 965855 166.51569 100.00% 89.195% 10.887 10.804 11.161 M 78228 20.17081 12.11% 10.805% Rị 10.534 10.466 10.586 Tr ườ ng ĐH Bà Sum of corrected areas: 186.68651 Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông & GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH INSTRUMENT CONTROL PARAMETERS: Instrument #2 Vũ ng - C:\MSDCHEM\2\METHODS\METYL HP-5ms.M Control Information - - a- Sample Inlet : GC Tà u Wed May 16 05:12:53 2012 CHEMSTATION Injection Source : Manual Rị Injection Location : Rear Bà Use MS : No ============================================================================= 6890 GC METHOD OVEN ĐH ============================================================================= ng Initial temp: 80 'C (On) Initial time: 1.00 Maximum temp: 380 'C Equilibration time: 0.50 ườ Ramps: # Rate Final temp Final time 120 2.00 15.00 180 2.00 15.00 230 0.00 Tr 15.00 Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 330 0.00 10.00 360 15.00 Tà 15.00 0.0(Off) Post temp: 'C Vũ ng Post time: 0.00 Run time: 39.67 FRONT INLET (SPLIT/SPLITLESS) BACK INLET (UNKNOWN) Mode: Split a- Initial temp: 350 'C (On) Pressure: 17.98 psi (On) Rị Split ratio: 25:1 Split flow: 99.1 mL/min Saver flow: 20.0 mL/min Bà Total flow: 105.9 mL/min Gas saver: On Đề tài NCKH u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông & GV Phạm Thị Hữu Hạnh ĐH Saver time: 2.00 Gas type: Helium COLUMN ng COLUMN Capillary Column (not installed) ườ Model Number: Agilent 123-5731 DB-5ht 5%phenyl - methylpolysiloxane Tr Max temperature: 400 'C Nominal length: 30.0 m Nominal diameter: 320.00 um Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông & GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u Nominal film thickness: 0.10 um Tà Mode: constant flow Initial flow: 4.0 mL/min Nominal init pressure: 17.98 psi Vũ ng Average velocity: 58 cm/sec Tr ườ ng ĐH Bà Rị a- Inlet: Front Inlet Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u LỜI CẢM ƠN Tà Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh người trực tiếp hướng dẫn em tận tình, chu đáo mặt chuyên môn, động viên mặt tinh thần để em hoàn thành đề tài Vũ ng Em xin gửi lời cảm ơn tới tất thầy, cô giáo Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu tận tình dạy bảo em suốt thời gian học tập rèn luyện trường a- Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân bạn bè động viên giúp đỡ em suốt trình học tập Trường Đại học Bà Rịa Vũng Tàu thời gian thực đề tài Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Tr ườ ng ĐH Bà Rị Vũng Tàu, Ngày tháng năm 2012 Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Tà MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG Vũ ng DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Nhiên liệu diesel Khái quát nhiên liệu diesel 11 Nhiên liệu diesel khoáng vấn đề ô nhiễm 11 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.3.1 1.2.3.2 Nhiên liệu biodiesel 11 Khái niệm biodiesel 11 Tình hình nghiên cứu sản xuất sử dụng Biodiesel 12 Quá trình tổng hợp biodiesel 14 Phân loại phương pháp tổng hợp biodiesel 14 Tổng hợp biodiesel theo phương pháp trao đổi este 14 1.2.4 Yêu cầu chất lượng nhiên liệu biodiesel 17 Bà Rị a- 1.1 1.1.1 1.1.2 1.3 Nguồn tinh dầu từ vi tảo để tổng hợp nhiên liệu biodiesel 18 1.3.1 Giới thiệu chung 18 ĐH Giới thiệu Vi tảo 18 Nguồn gốc 18 Đặc điểm .19 Giá trị sử dụng .19 Tình hình nuôi tảo 22 Tình hình giới 22 Tình hình nước 23 ng 1.3.1.1 a b c 1.3.1.2 a b ườ CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 24 Thu sinh khối tảo 24 2.1.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 24 a Dụng cụ, thiết bị 24 Tr 2.1 b Hóa chất .24 2.1.2 Cách thực 24 Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Chiết xuất dầu từ vi tảo với nhiều loại dung môi Soxhlet 26 2.2.1 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 26 a Hóa chất 26 b Dụng cụ thiết bị 26 2.2.2 Cách thực 26 2.3 Khảo sát loại dung môi 27 2.3.1 Dung môi n – hexane 27 a Dụng cụ, hóa chất thiết bị 27 b Cách thực 27 2.3.2 Dung môi Chloroform 30 a Dụng cụ, hóa chất thiết bị 30 b Cách thực 31 2.3.3 Dung môi Diethyl ester 31 a Dụng cụ, hóa chất thiết bị 31 b Cách thực 31 2.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly 32 2.4.1 Độ ẩm ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly 32 Rị a- Vũ ng Tà u 2.2 Bà 2.4.1.1 Dụng cụ, hóa chất thiết bị 32 a Dụng cụ thiết bị 32 b Hóa chất 32 2.4.2 ĐH 2.4.1.2 Cách thực 32 Thời gian ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly 33 2.4.2.1 Dụng cụ, hóa chất thiết bị 33 Dụng cụ thiết bị 33 b Hóa chất 33 ng a 2.4.2.2 Cách thực 33 2.4.3 Khối lượng tảo khô, tỉ lệ dung môi/tảo ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly 34 ườ 2.4.3.1 Dụng cụ, hóa chất thiết bị 34 a Dụng cụ thiết bị 34 b Hóa chất 35 Tr 2.4.3.2 Cách thực 35 2.4.4 Tổng hợp Biodiesel 36 Sinh viên: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Tà u Biểu đồ 3.3: Ảnh hưởng thời gian đến hiệu suất trích ly Rị a- Vũ ng Hiệu suất trích ly (%) Thời gian (giờ) ĐH Bà Ta có nhận xét: Từ bảng kết cho ta thấy thời gian ly trích tảo tăng hiệu suất chiết dầu tăng dần không tuyến tính Sau ly trích hiệu suất thu 10.32% đến 8giờ 10.55%, thời gian tăng đáng kể mà hiệu suất tăng lên không đáng kể Vì ta chọn khoảng thời gian thích hợp 3.5.4 KHẢO SÁT LƯỢNG TẢO KHÔ ẢNH HƯỞNG HIỆU SUẤT LY TRÍCH Bảng số liệu thực nghiệm 3.4 0.8 0.0004 8.61 10 0.05 8.57 20 0.1 8.58 30 0.15 8.50 40 0.2 7.74 Tr ườ ng Khối lượng tảo khô (g) Tỉ lệ tảo/hexan (g/mL) Tỉ lệ ly trích (%) Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 51 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Rị a- Vũ ng Tà u Biểu đồ 3.4: Sự phụ thuộc vào khối lượng tảo khô đến hiệu suât trích ly Bà Khối lượng tảo khô (gam) ĐH Ta có nhận xét: Đối với lượng tảo khô nhỏ 30g hiệu suất trích ly dầu mức cao ngang nhau(8.50% đến 8.61%) Tuy nhiên khối lượng tảo tăng lên 40 gam hiệu suất trích ly lại giảm xuống Vì ta chọn khối lương tảo khô 30 gam thích hợp trường hợp dùng soxhlet 3.6 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ CHUYỂN HÓA 3.6.1 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến độ chuyển hóa Nhiệt độ phản ứng ảnh hưởng lớn đến tốc độ phản ứng độ chuyển hóa đạt ng Nếu nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng chậm nên độ chuyển hóa thấp, nhiệt độ tăng mạnh tốc độ phản ứng lớn Tuy nhiên, nhiệt độ cao thuận lợi cho phản ứng xà phòng hóa tốc độ bay metanol tăng mạnh (nhiệt độ sôi ườ metanol 64,7oC), điều làm giảm tốc độ phản ứng tốn lượng để thu hồi metanol Do ta phải chọn nhiệt độ phản ứng tối ưu Tr Tiến hành phản ứng với nhiệt độ khác điều kiện sau:  Dầu phản ứng: 2g  Hàm lượng xúc tác: 0.75% khối lượng dầu Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 52 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u  Thời gian phản ứng:  Tỉ lệ methanol/dầu: 12/1 Tà  Tốc độ khuấy trộn: 300 vòng/phút Bảng 3.5 Ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng đến độ chuyển hóa 45 50 Độ chuyển hóa, % 50,2 65,8 55 65 60 Vũ ng Nhiệt độ, oC 71,5 73,75 72 ĐH Bà Rị a- Biểu đồ 3.5: Thể ảnh hưởng độ chuyển hóa đến nhiệt độ Khi nhiệt độ phản ứng thấp chưa đủ lượng để hoạt hóa phản ứng Khi tăng nhiệt độ độ chuyển hóa tăng lên đạt cực đại 60oC Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ phản ứng độ chuyển hóa lại giảm, nhiệt độ tăng cao nhiệt độ sôi metanol ng dẫn đến metanol bay làm giảm độ chuyển hóa 3.6.2 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến độ chuyển hóa ườ Tiến hành phản ứng với thời gian khác điều kiện sau:  Dầu phản ứng: 2g Tr  Hàm lượng xúc tác: 0,75% khối lượng dầu  Nhiệt độ phản ứng: 60oC  Tốc độ khuấy trộn: 300 vòng/phút Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 53 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Thời gian phản ứng, h Độ chuyển hóa, % 53 73,75 74,15 76 75 Vũ ng Tà Bảng 3.6 Ảnh hưởng thời gian phản ứng đến độ chuyển hóa u  Tỉ lệ methanol/dầu: 12/1 Bà Rị a- Biểu đồ 3.6: Thể ảnh hưởng thời gian đến độ chuyển hóa Qua đồ thị kết thu ta thấy thời gian phản ứng ngắn độ chuyển hóa thấp tăng thời gian phản ứng lên độ chuyển hóa tăng lên Thời gian phản ứng ĐH thích hợp Nếu tiếp tục tăng thời gian phản ứng lên độ chuyển hóa không tăng phản ứng đạt đến cân thời gian lâu làm sản phẩm tạo bị phân hủy tạo sản phẩm phụ không mong muốn ng 3.6.3 Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến độ chuyển hóa Khảo sát độ chuyển hóa với tốc độ khuấy khác điều kiện:  Dầu phản ứng: 2g ườ  Hàm lượng xúc tác: 0,75% khối lượng  Thời gian phản ứng: 4h Tr  Nhiệt độ phản ứng: 600C  Tỉ lệ methanol/dầu: 12/1 Kết tổng hợp bảng dưới: Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 54 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH 100 200 300 400 Độ chuyển hóa % 50,4 56,2 73,75 75 500 Tà Tốc độ khuấy trộn v/phút u Bảng 3.7 Khảo sát ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến độ chuyển hóa 60,2 Bà Rị a- Vũ ng Biểu đồ 3.7: Thể phụ thuộc độ chuyển hóa vào tốc độ khuấy trộn ĐH Qua đồ thị ta thấy tốc độ khuấy trộn hợp lý 400 v/phút với độ chuyển hóa 75% Ở tốc độ thấp 100 v/phút độ chuyển hóa đạt 50,4% tốc độ 500/phút độ chuyển hóa đạt 60,2% Điều giải thích tốc độ khuấy lớn ng khuấy trộn diễn mạnh mẽ làm cho trình tiếp xúc pha dầu, methanol, xúc tác triệt để nên độ chuyển hóa dầu tăng Nhưng tốc độ khuấy lớn 400 vòng/phút làm cho methanol dầu mát xáo trộn mạnh mẽ Hơn ườ mặt kinh tế tốc độ khuấy cao tiêu thụ lượng lớn dẫn đến chi phí Tr lớn Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 55 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Tà SẢN PHẨM BIODIESEL VÀ XÁC ĐỊNH CHẤT LƯỢNG BIODIESEl u 3.7 KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÀM SẠCH 3.7.1 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình làm sản phẩm biodiesel Hỗn hợp sản phẩm sau phản ứng gồm có biodiesel, dầu tảo phế thải dư, metanol dư Vũ ng glyxerin Vì vậy, để thu sản phẩm biodiesel sạch, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, cần phải lọc tách xúc tác, sau để phân lớp để tách biodiesel thô, rửa biodiesel thô, sấy tách nước ta thu thành phẩm biodiesel Trong công đoạn công đoạn rửa biodiesel phức tạp quan trọng Vì định chất lượng (độ sạch) biodiesel, ảnh hưởng đến hiệu suất thu biodiesel Quá trình rửa biodiesel phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhiệt độ nước rửa, tốc độ khuấy trộn, lượng nước rửa 3.7.1.1 Ảnh hưởng nhiệt độ nước rửa a- Do vậy, tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưởng Rị Khi khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ nước rửa, cố định tỷ lệ nước rửa/biodiesel 15/1, tốc độ khuấy trộn 300 vòng/ phút không đổi thay đổi nhiệt độ nước rửa Kết thể bảng 3.17 Bà Bảng 3.8 Ảnh hưởng nhiệt độ nước rửa đến số lần rửa biodiesel 20 40 50 70 80 Số lần rửa Tạo nhũ Thủy phân ĐH Nhiệt độ nước rửa, oC Như vậy, nhiệt độ nước rửa có ảnh hưởng lớn đến trình rửa Nếu nước rửa có nhiệt độ thấp khuấy trộn sản phẩm metyl este dễ tạo nhũ tương với nước, ng gây khó khăn cho trình phân tách, làm giảm lượng biodiesel thu Khi tăng nhiệt độ nước rửa lên lượng nhũ tương giảm dần, dễ tách sản phẩm rửa nhanh hơn, nhiệt độ cao hòa tan tốt lượng metanol glyxerin dư Do ườ nhiệt độ 40oC số lần rửa 5, 70oC số lần rửa cần lần Tuy nhiên, nhiệt độ cao (80oC) lại xảy tượng xà phòng hóa, metyl este thủy phân Tr nhiệt độ cao, sản phẩm lẫn xúc tác Vậy, nhiệt độ nước rửa thích hợp 70oC Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 56 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH Tà u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh 3.7.1.2 Ảnh hưởng tỷ lệ thể tích nước rửa/biodiesel Vũ ng Kết nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ nước rửa/biodiesel đến số lần rửa sản phẩm, với điều kiện tốc độ khuấy trộn 300 vòng/ phút không đổi nhiệt độ nước rửa 70oC , trình bày bảng 3.18 Bảng 3.9 Ảnh hưởng tỷ lệ thể tích nước rửa/biodiesel đến số lần rửa nước lệ rửa/biodiesel (thể tích) Số lần rửa, lần 5/1 10/1 15/1 20/1 25/1 3 a- Tỷ Rị Ta thấy tỷ lệ nước rửa/metyl este tăng số lần rửa giảm Vì lượng nước nhiều khả hòa tan tạp chất tốt hơn, rửa nhanh Tuy nhiên, tỷ lệ 20/1 số lần rửa không giảm nữa, mà tỷ lệ cao Bà tách sản phẩm lẫn nhiều nước nên tốn nhiều lượng cho trình tách nước Vậy tỷ lệ thích hợp 15/1 3.7.1.3 Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn ĐH Chúng cố định nhiệt độ nước rửa 70oC, tỷ lệ nước rửa/biodiesel 15/1 thay đổi tốc độ khuấy trộn, kết thu bảng 3.19 Bảng 3.10 Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn đến số lần rửa ng Tốc độ khuấy trộn, vòng/phút Số lần rửa, lần 200 300 400 500 600 Tạo nhũ Tạo nhũ ườ Khi tốc độ khuấy tăng khả hòa tan tạp chất nước tăng nên rửa nhanh Nhưng tốc độ khuấy lớn xảy tượng tạo nhũ nên ta chọn Tr tốc độ khuấy trộn 400 vòng/phút Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 57 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH Tà u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh ĐH Bà Rị a- Vũ ng 3.7.2 Cấu trúc sản phẩm Hình 3.9 Phổ hồng ngoại sản phẩm biodiesel từ dầu tảo Từ phổ IR ta thấy, sản phẩm có gốc metyl (ứng với bước sóng nằm khoảng từ 2925,24 - 3005,55 cm-1) chức este (ứng với bước sóng nằm khoảng ng 1462,09– 1744,66 cm-1) tức metyl este axit Điều chứng tỏ tạo thành biodiesel ườ Để xác định xác thành phần cấu trúc sản phẩm biodiesel chụp sắc ký khối phổ Kết chụp sắc ký khối phổ GC biodiesel tổng hợp từ Tr dầu tảo thể hình dưới: Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 58 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH Vũ ng Tà u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh a- Hình 3.9 Phổ GC biodiesel tổng hợp từ dầu tảo Bà Rị peak R.T Start End PK peak peak peak % of # min TY height area % max total - - - - - - -1 10.534 10.466 10.586 M 965855 166.51569 100.00% 89.195% 10.887 10.804 11.161 M 78228 20.17081 12.11% 10.805% Sum of corrected areas: 186.68651 Tiến hành so sánh thời gian lưu kết thu với thời gian lưu mẫu chuẩn làm điều kiện, nhận thấy pic ứng với thời gian lưu 10,534; ĐH 10,8871 tương ứng với methyl ester, methyl oleic methyl ester, methyl oleic, loại methyl ester loại axit béo có mặt thành phần dầu tảo Ngoài ra, Tr ườ ng có nhiều methyl ester axit béo khác với hàm lượng nhỏ Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 59 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Kết luận: Qua kết nghiên cứu, đề tài đạt kết sau: Tà KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đã trích ly thành công dầu từ vi tảo; nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến hiệu    Vũ ng suất trích ly ( tối ưu hóa trích ly) Dung môi thích hợp dùng hệ thống soxhlet hexane Độ ẩm thích hợp lả 0,12% Thời gian thích hợp a-  Khối lượng tảo khô thích hợp 30 gam Tổng hợp biodiesel từ dầu tảo phản ứng trao đổi este với metanol Các thông số cố định cho trình tổng hợp sau: có hiệu suất 73,75% Lượng xúc tác: 0,75% khối lượng dầu tảo; Thời gian phản ứng: giờ; Tốc độ khuấy: 400 vòng/phút; Nhiệt độ: 60oC; Bà     Rị hàm lượng methyl ester đem phân tích 89,195% thỏa mãn tiêu chuẩn Việt Nam thành phần methyl ester giành cho nguyên liệu sinh học B100  Tỷ lệ mol metanol/dầu: 12/1; Thiết lập quy trình công nghệ từ ly trích dầu đến tạo biodiesel từ vi tảo Tr ườ ng ĐH sơ đồ khối: Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 60 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH Bà Rị a- Vũ ng Tà u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh ĐH Thảo luận: a nghiên cứu bảo quản biodiesel b Thí nghiệm sản xuất nhiều loại tảo khác Tr ườ ng Các vấn đề tồn tại: a Do thời gian có hạn việc sản xuất dầu tảo với số lượng lớn khó khăn, vấn đề sau chưa thực hiện: b Chưa nghiên cứu bảo quản dầu c Chưa đánh giá giá thành sản xuất biodiesel từ vi tảo d Do lượng dầu tảo nên chưa nghiên cứu đánh giá số tiêu dầu hàm lượng nước có dầu, nhiệt độ chớp cháy, tỷ trọng Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 61 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH [3] Lê Văn Khoa (chủ biên) 2006 Khoa học môi trường Nhà xuất Giáo dục [4] Phạm Công Tạc 2005 Nhiên liệu sinh học: nhìn từ nhiều phía Tạp chí Công [5] nghiệp hóa chất số 5, trang 7-9 Gauglitz G., Tuan Vo Dinh 2003 Handbook of specstrocopy, volume 2, WileyVCH Tà Vũ ng [1] u [2] TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Phan Tử Bằng 2008 Hóa học dầu mỏ - khí tự nhiên Nhà xuất Giao thông vận tải Nguyễn Tất Tiến 2001 Nguyên lý động đốt Nhà xuất Giáo dục [8] use as a fuel in compression ignition engines Tran Am Soc Mech Eng 123, pp.440-447 Fangrui Ma, Milford A Hanna 1999 Biodiesel production: a review Rị a- [7] Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng 2008 Nhiên liệu trình xử lý hóa dầu Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Agarwal AK., Das LM 2001 Biodiesel development and characterization for [6] Bà Bioresource Technology 70, pp.1-15 [9] Hideki Fukuda, et al 2001 Biodiesel fuel production by transesterification of oil J.Biosci.Bioeng [10] Hestela Hernandez Martin, Cristina Otero 2008 Different requirements for the synthesis of biodiesel: Novozym 435 and Lipozyme TLIM Bioresource ng [12] ĐH [11] Technology 99, pp.277-286 J Van Gerpen, B Shanks, R.Pruszko, D Clement, G Knothe 2004 Biodiesel production technology NREL Technical Monitor L.C Meher, D Vidya Sagar, S.N Naik 2006 Technical aspects of biodiesel production by transesterification – a review Renewable and Sustainable Energy Reviews 10, pp.248-268 Encinar J.M., Gonzalez J.F., Rodriquez J.J., Tejedor A 2002 Biodiesel production from vegetable oils: transesterification of cynaracardunculus L oil ethanol Energy 16, pp.443-450 Romano S 1982 Vegetable oils – A.new alternative” in vegetable oils fuel – Proceeding of the international conference on plant and vegetable oils as fuel American Society of Agricultural Engineer, St Joseph [MI], p.106-116 ườ [13] Tr [14] Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 62 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh J.M Marchetti, V.U Miguel, A.F Errazu 2007 Heterogeneous esterification of u [8] Đề tài NCKH Tà oil with high amount of free fatty acids Fuel 86, pp.906-910 [16] Iknuagwu O.E.,Ononogbu I.C., Njoku O.U 2000 Production of biodiesel using rubber seed oil In Crops Prod 12, pp.57-62 [17] Gerhard Knothe 2001 Analytical method used in the production and fuel Vũ ng quality assessment of biodiesel JAOCS 44, pp.193-200 [18] Vyas, N Subrahmanyam, P Patel 2008 Production of biodiesel through transesterification of Jatropha oil using KNO3/Al2O3 solid catalyst [19] G.M Giibitz, M Mittelbach, M Trabi 1998 Exploitation of the tropical oil a- seed plant Jatropha curcas [20] Material Safety Data Sheet 2009 Science Stuff, Inc [21] I lonniaclii, Shibuya-ku 1961.The thermal transformation of alumina Rị monohydrate, boehmite Government Chemical Industrial Research Institute [22] Alan Pearson 2009 Aluminum oxide (alumina), activated Aluminum Company of America Bà [23] Nguyễn Hữu Trịnh 2002 Luận án tiến sĩ hóa học Hà Nội [24] Nguyễn Hữu Phú, Đào Văn Tường, Hoàng Trọng Yêm, Vũ Đào Thắng, Nguyễn Hữu Trịnh 1993 Báo cáo đề tài nghiên cứu sản xuất hydroxit nhôm Đề tài C.06.12 Hà Nội [25] G K Chuah, S Jaenicke, S H Liu, X C Hu 2001 Surface properties of [27] ườ ng [28] [29] ĐH [26] mesoporouse catalytic supports Applied surface science 169-170, pp 253-258 Jiri Cejka 2003 Organized mesoporous alumina: Synthesis, structure and potential in catalysis Applied catalysis A: Genneral 254, pp 327 – 338 Nguyễn Hữu Trịnh 2002 Nghiên cứu điều chế nhôm oxit, Bemit γ-Al2O3 Tạp chí hóa học, T40, số Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007 Mats Halvarsson 1994 The microstructure of bonding layers for CVD alumina coatings Surface and coatings technology 68/69, 266 – 273 Chalmers University of Technology Alumina (Aluminium Oxide) – The Different Types of Commercially Available Grades The A to Z of Materials Retrieved on 2007-10-27 IUPAC Nomenclature for Chromatography, IUPAC Recommendations 1993 Pure & Appl Chem., Vol 65, No 4, pp.819-872 [30] Tr [31] Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 63 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u [32] GE Innovation Timeline 1957-1970 Retrieved on 2009-01-12 Tà [33] Compact Fluorescent Light Bulbs Energy Star Retrieved on 2007-12-24 [34] Yulin Tang, Xiaohong Guan, Tingzhi Sua, Naiyun Gao and Jianmin Wang, Fluoride adsorption onto activated alumina: Modeling the effects of pH and some competing ions Vũ ng [35] Aluminium oxide, Wikipedia.org [36] J Clarke and A I Braginski (Eds.), The SQUID handbook, Vol 1, 2nd Ed., Wiley-Vch 2004 [37] US patent 4950464 1991 Purification of sunfuryl fluoide by selective a- adsorption [38] Kusuhara, Kenji, Occluder supporter and a method of attachment thereof, United States Patent 5360444 Rị [39] Qian Liu, Aiqin Wang, Xuehai Wang, Peng Gao, Xiaodong Wang, Tao Zhang 2007 Synthesis, characterization and catalytic applications of mesoporous gamma-alumina from boehmite sol Microporous and mesoporous material 50, Bà pp 234-141 [40] Ichiki, Masayoshi (Osaka, JP), Sairyo, Yuki (Suita, JP), Kondo, Kazuhiro (Amagasaki, JP), Fukuju, Atsushi (Toyonaka, JP) NOx adsorbents U.S Patent Storm [41] Jiri Cejka 2003 Organized mesoporous alumina: Synthesis, structure and ng [43] ĐH [42] potential in catalysis Applied catalysis A: Genneral 254, pp 327-338 Jackie Y Ying, Christian P.Mehnert, Michael S Wong 1999 Synthesis and application of supramolecular-templated mesoporous materials Microporous and mesoporous materials 38, pp 56-77 Wenlei Xie, and Haitao Li 2006 Alumina-supported potassium iodide as a heterogeneous catalyst for biodiesel productionfrom soybean oil K Nakamoto, Infrared Spectra of Inorganic and Coordination compounds, John Wiley, New York 1970 p 98 T Ando, S.J Brown and J.H Cark, J Chem Soc Perkin Trans 1986 p 1133 C.V.A Duke, J.M Miller, J.H Clark and A.P Kybett, J Mol Catal 62 1990 p 233 B.W Krupay and Y Amenomiya, J Catal 67 1981 p 362 [44] ườ [45] Tr [46] [47] Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 64 Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH Tà 94 1998 p 1149 [49] R.M Levy and D.J Bauer, J Catal 76 1982 p 345 [50] W.H.J Stork and G.T Pott, J Phys Chem 78 1974 p 2496 u [48] Iordan, C Kappenstein, E Colnay and M.I Zaki, J Chem Soc Faraday Trans [51] GS.TS Đào Văn Tường 2006 Động học xúc tác NXB Khoa học Kỹ thuật Vũ ng [52] http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/de-tai-nuoi-thu-sinh-khoi-tao-nannochloropsisoculata-va-su-dung-cac-loai-thuc-an-khac-nhau-de-nuoi.166851.html [53] http://bionet.vn/tintuc/congnghetao/242phuongphapnuoitaospirulinavachlorella html Rị a- [54] Ron Putt, Algae as a Biodiesel Feedstock: A Feasibility Assessment, Department of Chemical Engineering Auburn University, Alabama 36849-5127 [55] Yusuf Chisti, Biodiesel from microalgae beats Bioethanol, School of Engineering, Massey University, Private Bag 11 222, Palmerston North, New Zealand [56] http://vti.org.vn/default.asp?action=newsDetail&nID=6 http://news.go.vn/tin/179596/Tao-Nguon-nhien-lieu-cua-tuong-lai.htm [58] http://congnghedaukhi.com/San-xuat-dau-sinh-hoc-tu-tao-t4330.html [59] http://hoahocngaynay.com/vi/hoa-hoc-hien-dai/nhien-lieu-sinh-hoc/200-san- Bà [57] xuat-dau-sach-tu-vi-tao.html http://pda.vietbao.vn/Khoa-hoc/San-xuat-biodiesel-tu-tao-bien/20819516/188/ [61] http://www.tgvn.com.vn/printContent.aspx?ID=5655 [62] http://www.youtube.com/Biofuel Production using Microalgae [63] http://www.youtube.com/ PROCES-G Extraction of algae [64] http://www.youtube.com/ Algae Biodiesel [65] http://www.youtube.com/ALGAE BIOFUEL Panel Reproduction Reactor Solar ng ĐH [60] Polycarbonate Algea http://www.youtube.com/ Algae to Oil - New Petroleum on Vimeo Tr ườ [66] Sinh viên: Lê Hoàng Lăm 65 Lớp: DH08H2 [...]... Họ hy vọng từ nay đến năm 2010, những lít xăng đầu tiên làm từ vi tảo làm cho xe lăn bánh Vi tảo (Chlorella) - do Joule nghiên cứu và tạo ra - chỉ cần có nước, CO2 và tiếp xúc ánh sáng mặt trời là có thể tiết ra dầu diesel và xăng sinh học ethanol Loại vi tảo này có khả năng sản xuất 30.000 galông dầu diesel trên diện tích 1 hecta/năm, gấp 4 lần sản lượng sản xuất dầu diesel từ các loại dầu thực vật... Jatropha Tr Sử dụng vi tảo (Chlorella), Joule cho biết có thể sản xuất một thùng dầu diesel 42 galông (159 lít) với tổng chi phí dưới 30 USD, và một thùng ethanol là 50 USD Vi tảo có thể được tìm thấy ở khắp nơi và không cần phải có hàng tấn ngô, tảo để sản xuất năng lượng sinh học từ rác thải nông nghiệp như trước đây, theo nhà sinh học hàng đầu của Joule là Dan Robertson Sinh vi n: Lê Hoàng Lăm 20... góp phần làm tăng sinh khối tảo một cách tối ưu Trong vi c nghiên cứu về tảo thì có PGS-TS Trương Vĩnh thuộc trường Đại học Nông Lâm đã nghiên cứu thành công vi c nuôi và chiết dầu từ vi tảo nhưng với quy mô trong phòng thí nghiệm Sinh vi n: Lê Hoàng Lăm 23 Lớp: DH08H2 Đề tài NCKH u GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Tà Bảng 1.3 Thành phần các gốc axít béo trong vi tảo( PGS-TS Trương... trùng, dị ứng, chấn thương Về kinh tế, xã hội: Được sản xuất từ phương pháp quang hợp, vi tảo có thể chứa đến 60% khối Rị a- lượng lipid Với 100gr dầu trích từ 1 lít vi tảo, năng suất của loại tế bào này cao gấp 30 lần so với năng suất của các loài cây cho dầu như cải hạt dầu hay hoa hướng dương Do đó vi tảo có thể trở thành một nhiên liệu sinh học giá rẻ, không gây ô nhiễm, tiết kiệm năng lượng và... nghiên cứu khoa học: ‘ chiết xuất dầu sinh học từ vi tảo ” Sinh vi n: Lê Hoàng Lăm Lớp: DH08H2 GVHD: PGS-TS Nguyễn Văn Thông – GV Phạm Thị Hữu Hạnh Đề tài NCKH u CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Tà 1.1 NHIÊN LIỆU DIESEL 1.1.1 Khái niệm về nhiên liệu diesel Vũ ng Diesel là một sản phẩm thuộc phân đoạn gasoil nhẹ của quá trình lọc dầu Thường thì diesel là phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi từ 250 đến 350oC,... Nghiên cứu công nghệ sinh học quốc gia (PNRB) đã quyết định tài trợ Bà trong 3 năm cho dự án mang tên Shamash trị giá 2,8 triệu euro này Nhiệm vụ của các nhà nghiên cứu thuộc 7 trường đại học Pháp là tìm ra loại vi tảo có khả năng sản xuất nhiên liệu sinh học với tỉ lệ cao nhất và sinh lợi nhất ườ ng ĐH Các nhà nghiên cứu đã lập ra một quy trình sản xuất không gây ô nhiễm Vi c nuôi tảo trong bồn cho phép... kết cấu động cơ diesel cũ Vũ ng Biodiesel có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như: các loại dầu thực vật (dầu dừa, dầu cọ, dầu hướng dương, dầu lạc, dầu đậu nành ), các loại mỡ động vật (mỡ bò, mỡ lợn, mỡ cá), và thậm chí là dầu phế thải Như vậy, nguyên liệu để sản xuất biodiesel khá phong phú, và chúng có nguồn gốc sinh học, có thể tái tạo được Đây cũng là một trong những điểm... dựng nhà máy sản xuất biodiesel ở ngoại ô thủ đô Vi n Chăn Một số nước ở châu Phi cũng đang tiếp cận đến nhiên liệu sinh học ườ Tình hình trong nước: Tr Trước sự phát triển mạnh mẽ nguồn nhiên liệu sinh học nói chung và biodiesel nói riêng trên thế giới, các nhà khoa học Vi t Nam cũng đã bắt tay vào nghiên cứu và sản xuất biodiesel ở phòng thí nghiệm và quy mô sản xuất nhỏ Vi c sản xuất biodiesel ở... thọ động cơ, cũng như bảo vệ môi trường sinh thái 1.2 NHIÊN LIỆU BIODIESEL 1.2.1 Khái niệm biodiesel ườ ng Biodiesel – một loại nhiên liệu thay thế nhiên liệu diesel dầu mỏ, còn được gọi diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Biodiesel, hay nhiên liệu sinh học nói chung, là một loại năng lượng... vật lại rẻ hơn dầu thực vật rất nhiều Một vài doanh nghiệp ở Cần Thơ, An Giang đã thành công trong vi c sản xuất Vũ ng biodiesel từ mỡ cá basa Theo tính toán của các công ty này thì biodiesel sản xuất từ mỡ cá có giá thành khoảng 15000 đồng/lít (năm 2009) Ngoài ra, một số vi n nghiên cứu và trường đại học ở nước ta, cũng đã có những thành công trong vi c nghiên cứu sản xuất biodiesel từ nhiều nguồn