بهینه سازی و سینتیک فرآیند تولید بیودیزل حاصل از روغن کرچک به کمک روش ریزموج

در پژوهش حاضر هدف تولید بیودیزل از ترکیب روغن کرچک و متانول با استفاده از ریزموج به عنوان یکی از تکنیک های جدید، و نیز بررسی فرآیند انجام واکنش از نظر سینتیکی می باشد. در پژوهش حاضر یک سامانه ریزموج برای انجام واکنش ترانس استریفیکاسیون بازی 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 (6 به 1، 9 به 1 و 12 به 1) ، زمان انجام واکنش (60، 120 و 180 ثانیه) و توان ریزموج( 200، 400 و 600 وات) بر روی درصد تبدیل اسید چرب به متیل استر بررسی شد. نتایج آماری تجزیه واریانس حاصل از تحلیل داده ها با نرم افزار design expert نشان دهنده ی معنی داری اثر هر چهار متغیر مستقل و اثرهای متقابل آن ها بر روی متغیر وابسته می باشد. تحلیل داده های آزمایشی نشان داد که بیشترین درصد تبدیل (91/21 درصد) در نسبت مولی الکل به روغن 6 به 1، غلظت کاتالیزور 1/5%، زمان 120 ثانیه و توان 400 وات بدست آمد. بهینه سازی واکنش تولید بیودیزل با توجه به درصد تبدیل توسط روش منحنی پاسخ ( نرم افزار design expert ) نشان داد که در 1/44 % غلظت کاتالیزور، نسبت مولی الکل به روغن 7/12 به 1 ، توان 490/34 و زمان 122 ثانیه بیشینه شدن درصد تبدیل رخ می دهد. همچنین نتایج حاصل از سینتیک فرآیند، نشان داد که داده های بدست آمده از واکنش ترانس استریفیکاسیون با معادله درجه دوم تطابق بهتری داشته، و ثایت سرعت برابر با (l.mol-1.min-1) 0/2730 بدست آمد. برای محاسبه انرژی فعال سازی از رابطه آرنیوس استفاده شد که داده های آزمایشگاهی با این مدل مطابقت دارند. مقدار انرژی فعال سازی نیز برابر با j/mol 6237/41 بدست آمد.