طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه خالص سازی بیودیزل

بیودیزل خام تولید شده به روش ترانس استریفیکاسیون، پس از جداسازی گلیسرین و بازیافت متانول اضافی، قبل از اینکه تحت عنوان سوخت دیزل استفاده شود به منظور برآوردن الزامات استانداردهای en 14214-08 و astm d 6751-08 باید خالص سازی گردد. دو روش پذیرفته شده در خالص سازی سوخت بیودیزل عبارتند از آبشویی و خشک شویی. روش آبشویی دارای معایبی از قبیل مصرف آب زیاد، تشکیل امولسیون، فاضلاب خروجی، زمان بر بودن و خشک کردن محصول نهایی می باشد. از این رو علاقمندی های قابل توجهی به خالص سازی بیودیزل با استفاده از روش جدید خشک شویی نشان داده شده است. روش های متداول به منظور خشک شویی بیودیزل خام شامل استفاده از رزین های تبادلگر یونی و منیزیم سیلیکات (مگنسول) می باشد. در تحقیق حاضر، به منظور کاهش زمان جداسازی گلیسرین، افزایش راندمان و خلوص متانول بازیافت شده و همچنین تولید سوخت خالص مطابق با استاندارد، سامانه ای طراحی و ساخته شده است. رآکتور واکنش سامانه از نوع ناپیوسته (batch) با ظرفیت 70 لیتر در نظر گرفته شد که در آن به منظور همزنی کارآتر امکان همزنی به دو روش همزنی مکانیکی و هیدرولیکی فراهم شده است. فرآیند بازیافت متانول اضافی در سامانه ساخته شده به روش تقطیر در خلاء و جداسازی گلیسرین به دو روش ته نشینی و روش جدید انعقاد الکترواستاتیکی می باشد. همچنین به منظور خالص سازی بیودیزل در این سامانه امکان بکارگیری روش خشک شویی با استفاده از رزین های تبادلگر یونی بوسیله ستون های جذب و پودر مگنسول به عنوان جاذب جامد فراهم آمده است. به منظور ارزیابی سامانه، سوخت بیودیزل با استفاده از روغن های پسماند به روش ترانس استریفیکاسیون با استفاده از کاتالیزور بازی هیدروکسید پتاسیم تولید شد که نتایج اندازه گیری خصوصیات مهم بیودیزل تولیدی نشان از مطابقت آن با مشخصات سوخت استاندارد داشت. استفاده از روش تقطیر در خلاء در مقایسه با روش تقطیر ساده، باعث کاهش زمان بازیافت متانول از 70 به 40 دقیقه و افزایش خلوص متانول از 89 به 97 درصد شد. استفاده از روش جداسازی گلیسرین به روش انعقاد الکترواستاتیکی در مقایسه با روش ته نشینی سبب انجام فرآیند جداسازی در مدت زمانی کمتر از یک دقیقه گردید. نتایج استفاده از الکترودهای مختلف (سیمی نقطه به نقطه، صفحه ای، میله ای و سیمی)، فاصله بین الکترودهای 3، 6 و cm 9 در شدت ولتاژ و جریان های مختلف نشان داد که استفاده از الکترود سیمی نقطه به نقطه در فاصله cm 3 و شدت میدان الکترواستاتیکی بالاتر بیشترین تأثیر را در کاهش زمان جداسازی گلیسرین از بیودیزل دارا می باشند.