دانلود پروژه:تولید آزمایشگاهی دیزل زیستی بهبودیافته از شکست حرارتی روغن کرچک

تعداد 127صفحه در فایل word

چکیده

آلودگی­های زیست­محیطی و محدودیت منابع فسیلی، موجب افزایش بهره­گیری از زیست سوخت­ها شده است. کراکینگ تریگلیسیریدها موجب تولید ترکیباتی مشابه سوخت­های فسیلی می­شود و مقادیر زیادی ماده سمی (آکرولئین) و آب تولید می­شوند که علت اصلی آن آب­زدایی از گلیسیرین موجود در تریگلیسیریدها است. این پژوهش با هدف تولید زیست سوخت با روش شکست حرارتی انجام شد و از متیل استرها به جای تریگلیسیریدها به عنوان خوراک فرآیند استفاده شد. متیل استرها از ترانس استری نمودن تریگلیسیریدها در مجاورت متانول بدست می­آیند و در ساختار آنها، گلیسیرین وجود ندارد. انحراف خصوصیات سرمایشی، پایداری اکسایشی، محتوای انرژی احتراقی و گرانروی متیل استرها از مقادیر استاندارد، موجب لزوم استفاده از افزودنی­های شیمیایی به همراه آن­ها می­شود. لذا، هدف دیگر این پژوهش، بهبود خصوصیات بیودیزل با شکست حرارتی در نظر گرفته شد که بدلیل شکستن زنجیره­های اسیدهای چرب و تولید ترکیباتی با اکسیژن کمتر ممکن است.

بهینه­سازی شرایط واکنش شکست حرارتی و ترانس استری نمودن برای تولید حجم کافی از محصولات انجام شد. دمای واکنش در آزمایش­های شکست حرارتی در محدوده °C 450-500 و دبی خوراک در محدوده g/h 20-40 تغییر داده شده و شرایط بهینه جهت تولید بیشینه دیزل، دمای °C 442 و نرخ خوراک g/h 26 تعیین شد. بازدهی فرآیند شکست حرارتی در شرایط بهینه برای بیونفت 90 درصد، بیوبنزین 17 درصد و دیزل بهبودیافته 50 درصد جرمی متیل استر خوراک بودند. خصوصیات سوختی و فیزیکی دیزل تولید شده در این شرایط، شامل گرانروی سینماتیکی، اندیس ستان، دمای اشتعال و مشخصات تقطیر، انطباق مناسبی با استاندارد ASTM D975 داشتند. همچنین محتوای انرژی و دانسیته دیزل بهبودیافته نیز مشابه و قابل رقابت با دیزل فسیلی بودند. دمای ابری شدن و ریزش دیزل بهبودیافته، بسیار پایین بوده و نیازی به افزودنی­های شیمیایی جهت بهبود آن­ها وجود ندارد. مقایسه خصوصیات سوختی و فیزیکی بیودیزل کرچک و دیزل بهبودیافته نشان داد که این فرآیند موجب بهبود خصوصیات سرمایشی، محتوای انرژی احتراقی، گرانروی سینماتیکی و دمای اشتعال بیو دیزل می­شود. خصوصیات سوختی و فیزیکی بیوبنزین انطباق مناسبی با ASTM D4814 داشتند. افزودن 10 درصد حجمی از بیوبنزین به بنزین فسیلی (عدد اکتان 95) موجب افزایش عدد اکتان مخلوط به 105 شد. عدد اکتان بسیار بالای بیوبنزین نشان دهنده کاربرد دیگر آن به عنوان بهبود دهنده عدد اکتان است. همچنین مقدار بنزن موجود در بیوبنزین بسیار محدود بود. ترکیبات دیزل بهبودیافته، اغلب از متیل استرها و الکل­ها تشکیل شدند. در حالیکه، ترکیبات بیوبنزین، اغلب از آلدئیدها تشکیل شدند.

واژگان کلیدی

شکست حرارتی، ترانس استری شدن، بیودیزل، بیوبنزین، دیزل بهبودیافته، ایمنی