بررسی فرآیند تولید پیوسته سوخت بیودیزل به کمک تابش ریزموج

منابع محدود ذخایر نفتی و مشکلات زیست محیطی ناشی از استفاده سوخت های فسیلی منجر به تمایل بیش از پیش برای استفاده از سوخت های جایگزین شده است. بیودیزل امروزه به عنوان یکی از سوخت های پاک جایگزین گازوئیل موضوع پژوهش های بسیاری را در ایران و جهان به خود اختصاص داده است. به طور کلی روش های تولید بیودیزل به دو دسته مرسوم و پیشرفته طبقه بندی می شوند. در پژوهش حاضر هدف تولید بیودیزل از ترکیب روغن پسماند آشپزخانه و متانول با استفاده از ریزموج به عنوان یکی از تکنیک های جدید می باشد. در پژوهش حاضر یک سامانه ریزموج برای انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون بازی مورد استفاده قرار گرفت. سامانه متشکل از یک اجاق ریزموج که درون آن یک راکتور پیچه ای از جنس تفلون جانمایی گردید و یک پمپ پرستالتیک برای ایجاد جریان مواد به درون آن مورد استفاده قرار گرفت. به کمک سامانه ریزموج اثر عوامل غلظت کاتالیزور (5%، 1% و 5/1% بر مبنای جرم روغن)، نسبت مولی الکل به روغن (3 به 1، 6 به 1 و 9 به 1) و زمان انجام واکنش (1، 2 و 3 دقیقه) بر روی درصد تبدیل اسید چرب به متیل استر بررسی شد. درصد تبدیل بیودیزل به عنوان متغیر وابسته با انجام 3 تکرار برای هرتیمار آزمایشی استخراج شد. نتایج آماری تجزیه واریانس حاصل از تحلیل داده ها با نرم افزار minitab 16 نشان دهنده ی معنی داری اثر هر سه متغیر مستقل و اثرهای متقابل آن ها بر روی متغیر وابسته می باشد. تحلیل داده های آزمایشی نشان داد که بیشترین درصد تبدیل (15/90 درصد) در زمان 1 دقیقه و غلظت کاتالیزور 5/1% و نسبت مولی الکل به روغن 6 به 1 بدست آمد. بهینه سازی واکنش تولید بیودیزل با توجه به درصد تبدیل توسط روش منحنی پاسخ (نرم افزار design expert) نشان داد که در 39/1 % غلظت کاتالیزور، 75/6 به 1 نسبت مولی الکل به روغن و 1 دقیقه و 48 ثانیه زمان بیشینه شدن درصد تبدیل رخ می دهد. معادله ای نیز برای تعیین محتوای متیل استر براساس ویسکوزیته سینماتیکی با r2= 0.853 حاصل شد.