paddyfield_green
New Member
Download miễn phí Tổng hợp về hóa học điều chế
Dầu dùng để tạo ra biodiesel có thể là dầu ăn (straight vegetable oil -SVO) hay dầu thực
vật phế thải (Waste vegetable oil -WVO). Dầu phế thải được sử dụng sau khi đã làm
sạch, lọc, loại bỏ chất bẩn, trung hoà các axit béo tự do. Từ đó người ta pha methanol
hay ethanol vào chất béo (từ dầu thực vật hay mỡ động vật) và dùng xúc tác là những
kiềm mạnh (NaOH hay KOH) hay Natrisilicat ở áp suất thông thường và nhiệt độ phù
hợp. Liên kết ester của glyxerin với axit béo trong dầu mỡ bị phá huỷ, các axit béo sẽ
được ester hoá với methanol hay ethanol còn glyxerin được tách ra. Để không lẫn lộn,
trong ký hiệu người ta dùng chữ M để chỉ các methyl ester từ dầu thực vật, ví dụ: theo
tiêu chuẩn CHLB Đức có các loại dầu với ký hiệu: RME theo DIN E -51606, PME theo
DIN E -51606, FME theo DIN V-51606, và có giá trị trên toàn Châu Âu từ năm2004.
Tuỳ theo loại nguyên liệu mà chia thành: RMP-methyl ester của cải dầu, SME-methyl
ester của dầu đậu nành, hướng dương, PME-methyl ester của dầu dừa, hạt cau. Với quy
trình công nghệ tối ưu có thể sản xuất đạt hiệu suất 97%. Bên cạnh biodiesel người ta còn
thu được glyxerin dùng cho các ngành công nghiệp khác. Dầu RME: methyl ester của cây
cải dầu (Brassica napus) theo DIN EN –14214 cũng có giá trị toàn Châu Âu từ 2004, sau
đó Mỹ, Canada cũng áp dụng tiêu chuẩn này. Cơ sở công nghệ để xác định được một
sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn quy định bằng sắc ký khí (gas chromatography) đồng
thời kiểm tra một số hợp chất quan trọng có trong dầu. Và sau đó người ta chấp nhận dầu
đạt tiêu chuẩn chất lượng với độ độc LD50 là 50mL/ kg.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Diesel sinh học và triển vọng pháttriển
Biodiesel là một chất lỏng, có màu giữa vàng hay nâu tối phụ thuộc vào nguyên liệu để
chế biến. Methyl ester điển hình có điểm bốc cháy khoảng ~150 0C (3000 F), tỷ trọng
thấp hơn nước (d= ~0,88g/cm3), có độ nhớt tương tự diesel từ dầu mỏ.
1. Khái niệm
Diesel sinh học (Biodiesel) là loại nhiên liệu có
những tính chất tương đương với dầu diesel tự nhiên nhưng không phải được sản xuất từ
dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Diesel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh
học nói chung đều là loại năng lượng tái tạo và về phương diện hoá học thì biodiesel là
methyl este (hay ethyl ester) của những axit béo trong dầu hay mỡ khi được ester hoá bởi
các ancol methanol hay ethanol.
Biodiesel là một chất lỏng, có màu giữa vàng hay nâu tối phụ thuộc vào nguyên liệu để
chế biến. Methyl ester điển hình có điểm bốc cháy khoảng ~150 0C (3000 F), tỷ trọng
thấp hơn nước (d= ~0,88g/cm3), có độ nhớt tương tự diesel từ dầu mỏ. Nhiều nước trên
thế giới dùng chữ B với ý nghĩa là biodiesel, chữ BA hay E để cho biết hoá hợp với
ethanol. Ví dụ: nhiên liệu chứa 20% biodiesel được ký hiệu là B20, biodiesel tinh khiết là
loại B100. Biodiesel có thể sản xuất từ các loại dầu khác nhau như: dầu thực vật, mỡ
động vật hay từ dầu của tảo, hay cả dầu mỡ phế thải sau khi đã được làm sạch.
2. Rudolf Diesel với ý tưởng diesel sinh học
Rudolf Diesel (Rudolf Christian Karl Diesel) là một kỹ sư người Đức nổi tiếng với phát
minh ra động cơ diesel. Ông sinh ngày 18/3/1858. Tháng 1/1880, ông tốt nghiệp trường
Đại học kỹ thuật Munchen với tấm bằng xuất sắc và là người có điểm cao nhất kể từ khi
thành lập trường. Ngày 23/2/1893 ông được nhận bằng phát minh DRP 67 207 về “quy
trình làm việc và cách chế tạo cho máy đốt”, tiếp đó, ngày 29/1/1893, được nhận bằng
phát minh thứ hai DRP 82 168 về sửa đổi quy trình của động cơ nhiệt Camot. Từ đó, năm
1893 ông chế tạo động cơ diesel trong nhà máy cơ khí Ausburg, và năm 1897 mô hình
động cơ diesel đầu tiên được hoàn thành. Ngày 1/1/1898, nhà máy động cơ diesel đầu
tiên được xây dựng, sau đó là Diesel Engine Company (1900, tại London, Anh). Năm
1903, tàu thuỷ trang bị động cơ diesel đầu tiên ra đời. Năm 1908 động cơ diesel loại nhỏ
đầu tiên được chế tạo. Năm 1936 động cơ diesel được sản xuất hàng loạt để dùng cho xe
ô tô và được trang bị cho chiếc Mercedes-Benz 200-D. Từ ý tưởng sử dụng dầu thực vật
cho các động cơ, năm 1912, ông đã đi vào nghiên cứu về diesel sinh học. Nhưng, ngày
13/10/1913, Rudolf Diesel chẳng may qua đời tại Vlissingen (Tây Nam Hà Lan) do một
vụ tai nạn. Có giả thuyết cho rằng, do thấy được khả năng to lớn của biodiesel mà Rudolf
Diesel đã bị ngành công nghiệp dầu mỏ ám sát vì ông đang phát triển loại động cơ diesel
sinh học. Do Diesel không còn nữa nên từ đó những nghiên cứu về động cơ diesel sinh
học bị ngừng lại. Để nhớ đến ngày đầu tiên mà chiếc động cơ diesel do Rudolf Diesel chế
tạo tại Ausburg tự chạy, người ta lấy ngày 10 tháng 8 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế
(International Biodiesel Day). Phát minh của Rudolf Diesel được đánh giá rất cao, bởi thế
đến năm 1900 ở hội chợ quốc tế tại Pari (Pháp) ông đã được trao giải thưởng lớn.
3. Sản xuất
Biodiesel (methyl esters) là sản phẩm của quá trình ester hoá axit béo có trong dầu, mỡ
(triglyceride) với methanol (hay ethanol).
Dầu dùng để tạo ra biodiesel có thể là dầu ăn (straight vegetable oil - SVO) hay dầu thực
vật phế thải (Waste vegetable oil - WVO). Dầu phế thải được sử dụng sau khi đã làm
sạch, lọc, loại bỏ chất bẩn, trung hoà các axit béo tự do. Từ đó người ta pha methanol
hay ethanol vào chất béo (từ dầu thực vật hay mỡ động vật) và dùng xúc tác là những
kiềm mạnh (NaOH hay KOH) hay Natrisilicat ở áp suất thông thường và nhiệt độ phù
hợp. Liên kết ester của glyxerin với axit béo trong dầu mỡ bị phá huỷ, các axit béo sẽ
được ester hoá với methanol hay ethanol còn glyxerin được tách ra. Để không lẫn lộn,
trong ký hiệu người ta dùng chữ M để chỉ các methyl ester từ dầu thực vật, ví dụ: theo
tiêu chuẩn CHLB Đức có các loại dầu với ký hiệu: RME theo DIN E -51606, PME theo
DIN E -51606, FME theo DIN V-51606, và có giá trị trên toàn Châu Âu từ năm 2004.
Tuỳ theo loại nguyên liệu mà chia thành: RMP- methyl ester của cải dầu, SME- methyl
ester của dầu đậu nành, hướng dương, PME- methyl ester của dầu dừa, hạt cau... Với quy
trình công nghệ tối ưu có thể sản xuất đạt hiệu suất 97%. Bên cạnh biodiesel người ta còn
thu được glyxerin dùng cho các ngành công nghiệp khác. Dầu RME: methyl ester của cây
cải dầu (Brassica napus) theo DIN EN –14214 cũng có giá trị toàn Châu Âu từ 2004, sau
đó Mỹ, Canada cũng áp dụng tiêu chuẩn này... Cơ sở công nghệ để xác định được một
sản phẩm phù hợp với tiêu chuẩn quy định bằng sắc ký khí (gas chromatography) đồng
thời kiểm tra một số hợp chất quan trọng có trong dầu. Và sau đó người ta chấp nhận dầu
đạt tiêu chuẩn chất lượng với độ độc LD50 là 50mL/ kg.
4. Thành công và triển vọng
4.1. Trên thế giới:
Do việc sử dụng nhiên liệu diesel dầu mỏ là phổ biến nên trong một thời gian dài tại một
số nước, người ta không sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu trực tiếp cho các động cơ
đốt trong.
Trong những năm 1920, 1930 và sau đó là những năm chiến tranh thế giới lần thứ II xảy
ra, các nước như Bỉ, Pháp, Anh, Bồ Đào Nha, Đức, Brazil, Argentina, Nhật, Trung Quốc
đã gián tiếp kiểm tra và sử dụng dầu thực vật như là nhiên liệu diesel. Nhiều nhà máy
biodiesel đã được xây dựng ở các nước,
Ngày 31/8/1937, tại trường Đại học Brussel (Bỉ), G.Chavanne đã sớm nhận được bằng
sáng chế (bằng sáng chế Bỉ -422,877) về việc lần đầu tiên cho dầu thực vật phản ứng với
ethanol, metanol và đó chính là biodiesel hiện nay. Phản ứng tạo biodiesel không có gì
phức tạp và loại nhiên liệu này có những ưu điểm như: thân thiện với môi trường do khí
thải ít hơn khi sử dụng diesel thông thường, lượng carbon dioxide bốc ra giảm được 60%,
bụi giảm khoảng 50%, các hợp chất hydrocacbon được giảm thiểu đến 40%, đặc biệt nó
hầu như không chứa lưu huỳnh, không độc (LD50 tới 50mL/kg) và dễ dàng phân huỷ
sinh học (biodegradable). Qua việc chuyển đổi ester này, dầu biodiesel có độ nhớt thấp
hơn dầu thực vật và có thể dùng làm nhiên liệu thay thế cho dầu diesel. Gần đây, năm
1977 tại Brazil, các nhà khoa học đã sử dụng ethanol trong sản xuất biodiesel và có bằng
sáng chế theo những quy chuẩn quốc tế dùng cho xe, máy (Robert Rapier, 2006). Hiện
nay công ty Tecbio (Mỹ) đang làm việc với hãng Boeing và NASA để được chấp nhận
loại dầu lửa sinh học (bio-kerosene) tương đương với các sản phẩm được sản xuất bởi các
nhà khoa học Brazil (Michael Briggs- 2004). Việc sử dụng ethanol thay vì methanol
trong sản xuất biodiesel cũng có thể gây nên nạn thiếu lương thực khi nhiều lương thực
được sử dụng để sản xuất ethanol mà chưa tìm ra loại vi sinh vật lên men ethanol từ các
nguyên liệu khác.
Những nghiên cứu sử dụng dầu hướng dương để tạo ra nhiên ...