Sản xuất biodiesel từ hạt jatropha với chất xúc tác không đồng nhất kiểu hạt

Korean Journal of Chemical Engineering - Tập 38 - Trang 763-770 - 2021
Jaegyu Woo1, Rajendra Joshi2, Young-Kwon Park3, Jong-Ki Jeon1
1Department of Chemical Engineering, Kongju National University, Cheonan, Korea
2Department of Chemical Science and Engineering, School of Engineering, Kathmandu University, Dhulikhel, Nepal
3School of Environmental Engineering, University of Seoul, Seoul, Korea

Tóm tắt

Nghiên cứu này đã điều chỉnh hai loại chất xúc tác không đồng nhất cho quy trình sản xuất biodiesel thông qua quy trình hai giai đoạn sử dụng dầu jatropha làm nguyên liệu. Giá trị axit của dầu jatropha được chuẩn bị trong nghiên cứu này là 11,3 mgKOH/g, và nó có thể giảm xuống dưới 0,4 mgKOH/g qua 2 giờ este hóa bằng cách sử dụng chất xúc tác Amberlyst-15. Dầu đã được tiền xử lý được sử dụng như một nguyên liệu cho phản ứng chuyển este trong một reactor chất xúc tác giỏ xoay Carberry được trang bị chất xúc tác dolomite kiểu hạt, vì chất xúc tác dolomite kiểu hạt được chuẩn bị với 20 wt% dung dịch pseudoboehmite làm chất kết dính vô cơ được xác định là chất xúc tác tối ưu cho phản ứng chuyển este. Chất xúc tác hạt dolomite đã sử dụng có thể được tái sinh và tái sử dụng hai lần mà không mất hoạt tính trong quá trình chuyển este. Tuy nhiên, chất xúc tác khi được tái sinh ba lần gần như mất hoàn toàn các vị trí hoạt động, điều này được cho là do sự chuyển hóa CaO thành CaCO3 trong quá trình tái sinh và tái sử dụng.

Từ khóa

#biodiesel #jatropha #chất xúc tác không đồng nhất #este hóa #chuyển este

Tài liệu tham khảo

A. C. Alba-Rubio, J. Santamaria-Gonzalez, J. M. Merida-Robles, R. Mareno-Tost, D. Martin-Alonso, A. Jimenez-Lopez and P. Maireles-Torres, Catal. Today, 149(3–4), 281 (2010). Z. Yang and W. Xie, Fuel Process. Technol., 88(6), 631 (2007). H. V. Lee, J. C. Juan and Y. H. Taufiq-Yap, Renew. Energy, 74, 124 (2015). A. Demirbas, Energy Convers. Manag., 50(7), 14 (2009). A. P. Vyas, N. Subrahmanyam and P. A. Patel, Fuel, 88(4), 625 (2009). M. F. Rabiah Nizah, Y.H. Taufiq-Yap, U. Rashid, S. H. Teo, Z. A. Shajaratun Nur and A. Islam, Energy Convers. Manag., 88, 1257 (2014). Y. Liu, H. Lu, W. Jiang, D. Li, S. Liu and B. Liang, Chin. J. Chem. Eng., 20(4), 740 (2012). M. K. Lam, K. T. Lee and A. B. Mohamed, Biotechnol. Adv., 28(4), 500 (2010). M. Agarwal, G. Chauhan, S. P. Chaurasia and K. Singh, J. Taiwan Inst. Chem. Eng., 43(1), 89 (2012). L. Bournay, D. Casanave, B. Delfort, G. Hillion and J. A. Chodorge, Catal. Today, 106(1–4), 190 (2005). Y. H. Taufiq-Yap and N. Fitriyah, Sains Malaysiana, 40(6), 587 (2011). K. Colombo, L. Ender and A. A. C. Barros, Egypt. J. Pet., 26(2), 341 (2017). M. Chai, Q. Tu, T. Lu and Y. J. Yang, Fuel Process. Technol., 125, 106 (2014). O. Ilgen, Fuel Process. Technol., 92(3), 452 (2011). M. O. Farque, S. A. Razzak and M. M. Hossain, Catalysts, 10(9), 1 (2020). I. M. Rizwanul Fattah, H. C. Ong, T. M. I. Mahlia, M. Mofijur, A. S. Silitonga, S. M. Ashrafur Rahman and A. Ahmad, Front. Energy Res., 8, 101 (2020). H. Abdelsalam, H. H. EI-Maghrbi, F. Zahran and T. Zaki, Korean J. Chem. Eng., 37(4), 670 (2020). P. Jasen and J. M. Marchetti, IJLCT, 7(4), 325 (2012). https://www.chemengonline.com/catalyst-testing-design-selection-laboratory-reactors-2/?pagenum=1. M. Thommes, K. Kaneko, A. V. Neimark, J. P. Olivier, F. Rodriguez-Reinoso, J. Rouquerol and K. S. Sing, Pure Appl. Chem., 87, 1051 (2015). S. Heo, M. Kim, J. Lee, Y. C. Park and J.-K. Jeon, Korean J. Chem. Eng., 36(5), 660 (2019). N. J. A. Rahman, A. Ramli, K. Jumbri and Y. Uemura, Sci. Rep., 9(1), 1 (2019). M. J. Kim, H. J. Kim, K.-E. Jeong, S.-Y. Jeong, Y. K. Park and J.-K. Jeon, Korean J. Chem. Eng., 16(4), 539 (2010). D. Y. C. Leung, X. Wu and M. K. H. Leung, Appl. Energy, 87(4), 1083 (2010). J.-D. Choi, D.-K. Kim, J.-Y. Park, Y.-W. Rhee and J.-S. Lee, Korean J. Chem. Eng., 46(1), 194 (2008). C. N. Satterfield, Heterogeneous catalysis in industrial practice, 2nd Ed., McGraw-Hill, New York, NY (1991). J. Kim, J. Han, T. S. Kwon, Y.-K. Park and J.-K. Jeon, Catal. Today, 232(1), 69 (2014). F. Akhtar, L. Andersson, S. Ogunwumi, N. Hedin and L. Bergström, J. Eur. Cream. Soc., 34(7), 1643 (2014). Z. Vajglova, N. Kumar, P. Maki-Arvela, K. Eranen, M. Peurla, L. Hupa and D. Y. Murzin, Org. Process. Res. Dev., 23(11), 2456 (2019). M. Catarino, S. Martins, A. P. S. Dias, M. F. C. Pereira and J. Gomes, J. Environ. Chem. Eng., 7(3), 103099 (2019).