توضیحات
بیودیزل یا دیزل زیستی نوعی سوخت است که از پردازش و تغییر خواص روغن های گیاهی تولید می شود. این سوخت به عنوان جایگزینی برای دیزل نفتی، اولین بار در دهه 1970 میلادی معرفی شد اما در آن زمان مورد استقبال قرار نگرفت. امروزه با توجه کاهش منابع نفتی و نیاز روز افزون به انواع سوخت، استفاده و تولید بیودیزل مورد توجه و اهمیت قرار گرفته است.
اندازه مولکول ها در بیودیزل و دیزل نفتی مشابه است، اما این دو سوخت در ساختار شیمیایی متفاوت هستند. مولکول های بیودیزل تقریبا کاملا از متیل استرهای اسید چرب که حاوی ترکیبات غیر اشباع الفینی هستند، تشکیل شده اند. از سوی دیگر 95 درصد از دیزل نفتی (دارای گوگرد کم)، از هیدروکربن های اشباع بوده و 5 درصد باقیمانده را نیز ترکیبات آروماتیک تشکیل می دهند.
اگر در تولید بیو دیزل به جای متانول از اتانول استفاده شود، مولکول های حاصل شده اتیل استرهای اسید چرب خواهند بود. تفاوت های شیمیایی که در ساختار این دو نوع سوخت وجود دارد باعث ایجاد تفاوت در خواص فیزیکی نیز می شوند که در ادامه در قالب مزایا و معایب به آنها اشاره شده است.
نحوه تولید بیودیزل
بیودیزل را می توان از روغن های گیاهی، گریس زرد، روغن های پخت و پز یا چربی حیوانات تولید نمود. این کار با فرآیند ترنس استریفیکیشن انجام می شود که محصولات آن دیزل زیستی و گلیسیرین هستند. تقریبا 100 قسمت (وزنی) از روغن یا چربی با 10 قسمت از یک الکل زنجیره کوتاه (معمولا متانول) در حضور یک کاتالیست (معمولا سدیم هیدروکسید یا پتاسیم هیدروکسید) واکنش می دهند تا در نهایت 100 قسمت بیودیزل و 10 قسمت گلیسیرین تشکیل شود.
روش های تولید
1.روش میکروامولسیون یا امولسیفیکاسیون
سوخت‌های میکروامولسیونی ترکیبی از روغن‌های گیاهی، الکل و مواد شیمیایی خاص هستند که به عنوان جایگزینی برای سوخت‌های فسیلی در موتورهای دیزلی استفاده می‌شوند. این سوخت‌ها دارای مزایای زیر هستند:
- کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی: با جایگزینی بخشی از سوخت دیزل با میکروامولسیون‌ها می‌توان به طور قابل توجهی مصرف سوخت‌های فسیلی را کاهش داد.
- استفاده از منابع تجدیدپذیر: روغن‌های گیاهی و الکل به عنوان منابع تجدیدپذیر در تولید میکروامولسیون‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کاهش آلایندگی: میکروامولسیون‌ها می‌توانند به کاهش انتشار آلاینده‌های مضر از موتورهای دیزلی کمک کنند.
میکروامولسیون‌ها دارای ساختار بسیار ریزی هستند که باعث می‌شود خواص مطلوبی مانند شفافیت و پایداری داشته باشند. با این حال، برای استفاده از میکروامولسیون‌ها به عنوان سوخت، محدودیت‌هایی در مورد میزان آب و اسیدهای چرب آزاد وجود دارد.
2.روش کراکینگ حرارتی(پیرولیز یا پیرولیزیز)
پیرولیز فرآیندی است که طی آن مواد آلی در دمای بالا و بدون حضور هوا تجزیه شده و به مولکول‌های کوچکتر تبدیل می‌شوند. این فرآیند به ویژه برای روغن‌های گیاهی و چربی‌های حیوانی به کار می‌رود.
فرآیند: در پیرولیز، روغن ابتدا با آهک صابونی شده و سپس در دمای بالا شکسته می‌شود. محصولات این فرآیند شامل روغن خام، سوخت دیزل، بنزین و نفت سفید است.
مزایا: تولید سوخت‌های زیستی از منابع تجدیدپذیر، کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی.
مکانیزم: مکانیسم پیرولیز روغن‌های گیاهی شامل شکستن پیوندهای شیمیایی تری‌گلیسیریدها و تشکیل مولکول‌های کوچکتر است.
شبیه سازی فرایند تولید بیودیزل
در این پروژه شبیه سازی فرایند تولید بیودیزل در نرم افزار اسپن هایسیس انجام شده است.
جهت خرید پروژه و یا کسب اطلاعات بیشتر در مورد آن، از طریق لینک زیر اقدام نمایید.