Biodiesel từ dầu ăn thải

Đồ án tốt nghiệp đại học – Khóa 2009 – 2013 Trường ĐHBRVT
Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -i- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
LỜI MỞ ĐẦU
Vấn đề ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu là vấn đề đang được mọi quốc gia
trên thế giới quan tâm và đang trở thành mối e ngại lớn cho toàn thể xã hội, trong đó ô
nhiễm không khí là một trong những dạng ô nhiễm môi trường được quan tâm nhiều
nhất, chủ yếu là do khói thải từ các nhà máy, khu công nghiệp và từ các phương tiện
giao thông. Đặc biệt, khi các phương tiện giao thông ngày càng gia tăng thì nguy cơ
thải ra môi trường các chất độc hại cũng tăng theo.
Việc sử dụng nguồn nguyên liệu hóa thạch thải ra môi trường một lượng lớn các
khí SO2, CO2, NO2...là nguyên nhân gây ra hiệu ứng nhà kín. Chính vì vậy việc tìm ra
nguồn nguyên liệu thân thiện với môi trường để thay thế cho nguồn nguyên liệu truyền
thống là hết sức cần thiết. Trong đó nhiên liệu sinh học được biết đến như là một dạng
năng lượng mới, góp phần đảm bảo an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Nhiên
liệu sinh học đã thu hút được sự quan tâm đặc biệt của nhiều nhà khoa học trên thế
giới, bởi nó mang lại nhiều lợi ích như đảm bảo an ninh năng lượng và đáp ứng được
các yêu cầu về môi trường. Trong số các nhiên liệu sinh học thì nhiên liệu diesel sinh
học (biodiesel) được quan tâm hơn cả, do xu hướng diesel hóa động cơ và gía diesel
khoáng ngày càng tăng cao. Hơn nữa biodiesel được xem là phụ gia rất tốt cho nhiên
liệu diesel khoáng, làm giảm lượng đáng kể khí thải độc hại, nguồn nguyên liệu có thể
tái tạo được.
Ở Việt Nam đã có nhiều đề tài nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ các nguồn
nguyên liệu sẵn có trong nước như dầu đậu nành, dầu mù u, dầu cao su, mỡ cá,… đã
thu được kết quả khá tốt. Tuy nhiên vì nền công nghiệp sản xuất dầu, mỡ nước ta còn
khá non trẻ, chưa đáp ứng được nguồn nguyên liệu cho sản xuất biodiesel ở quy mô
lớn. Ngoài ra, nếu sản xuất biodiesel từ dầu tinh chế thì giá thành khá cao. Do đó, việc
tìm kiếm nguồn nguyên liệu rẻ tiền, phù hợp với điều kiện của đất nước vẫn đang được
tiếp tục nghiên cứu. Với mục đích đó, việc tận dụng nguồn dầu ăn phế thải làm nguyên
liệu cho tổng hợp biodiesel là có ý nghĩa thực tế rất lớn. Bởi đây là nguồn nguyên liệu
có trữ lượng tương đối lớn, lại rẻ tiền, đem lại hiệu quả kinh tế cao, còn góp phần bảo
vệ môi trường và sức khỏe người dân. Chính vì vậy trong bài luận văn này, tôi xin
được nghiên cứu đề tài “Tổng hợp biodiesel từ dầu ăn phế thải trên xúc tác dị thể
CaO” nhằm khảo sát các yếu tố cần thiết để có thể sản xuất biodiesel từ dầu ăn phế
thải theo qui mô công nghiệp đạt hiệu suất cao.

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -ii- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin phép được gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:
Trường Đại học Bà RịaVũng Tàu và Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm đã
tạo ra môi trường học tập và nghiên cứu tốt.
PGS.TS Nguyễn Văn Thông, trưởng khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm đã
tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện đề tài nghiên cứu này.
TS. Lê Thanh Thanh đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để cho tôi có thể hoàn thành
trong bài luận văn này.
ThS. Nguyễn Văn Toàn, GV. Phạm Thị Hữu Hạnh, KS. Nguyễn Chí Thuần cùng
các giảng viên của trường Đại học Bà Rịa-Vũng Tàu, các bạn làm chung đồ án đã
động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành nghiên cứu.
Cuối cùng tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cha, mẹ và gia
đình đã luôn bên tôi và ủng hộ, tạo niềm tin, động lực để tôi có thể hoàn thành nghiên
cứu này.
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đồ án tôi đã có nhiều cố gắng và nỗ lực
nhưng không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi rất mong nhận được sự đóng góp
quý báo của thầy, cô để đồ án có thể hoàn thiện hơn và mang tính ứng dụng tốt hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Vũng tàu, ngày 12 tháng 07 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Trần Ánh Thái Dương

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -iii- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ..........................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ii
MỤC LỤC..............................................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG...............................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................................vi
TỪ VIẾT TẮT .....................................................................................................................vii
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.......................................................................1
1.1. Khái niệm về biodiesel...................................................................................................1
1.2. So sánh ưu và nhược điểm của biodiesel so với diesel khoáng .............................1
1.2.1. Ưu điểm ............................................................................................... 1
1.2.2. Nhược điểm.......................................................................................... 3
1.3. Nguyên liệu sản xuất biodiesel.....................................................................................3
1.3.1. Dầu thực vật ......................................................................................... 3
1.3.2. Mỡ động vật ......................................................................................... 7
1.4. Tổng hợp biodiesel theo phương pháp trao đổi este...............................................8
1.4.1. Phản ứng transester hóa điều chế biodiesel............................................. 8
1.4.2. Tác nhân phản ứng trao đổi este............................................................. 9
1.4.3. Xúc tác sử dụng cho phản ứng tổng hợp biodiesel .................................. 9
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp biodiesel........................ 16
1.4.5. Các công nghệ sản xuất biodiesel......................................................... 17
CHƯƠNG II: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................20
2.1. Phương tiện nghiên cứu ............................................................................................ 20
2.1.1. Dụng cụ, thiết bị.................................................................................. 20
2.1.2. Nguyên liệu ........................................................................................ 20
2.1.3. Hóa chất............................................................................................. 21
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 21
2.2.1. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu và xử lý nguyên liệu .................. 21
2.2.2. Phương pháp tổng hợp biodiesel .......................................................... 28

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -iv- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
2.2.3. Phương pháp xác định độ chuyển hóa bằng thực nghiệm...................... 31
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................... 31
2.2.5. Phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp
biodiesel từ dầu ăn thải trên xúc tác dị thể CaO.............................................. 33
2.2.6. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu cơ bản của biodiesel................... 35
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................................36
3.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu chất lượng dầu ăn thải trước xử lý......................... 36
3.2. Kết quả phân tích chất lượng dầu ăn thải sau xử lý............................................ 38
3.3. Kết quả xác định độ chuyển hóa bằng phương pháp thực nghiệm.................. 39
3.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp
biodiesel từ dầu ăn thải trên xúc tác dị thể CaO.........................................40
3.5. Kết quả xác định các chỉ tiêu cơ bản của biodiesel thành phẩm..........47
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................50
A. Kết luận ............................................................................................................................ 50
B. Hướng nghiên cứu tiếp.................................................................................................. 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................52
PHỤ LỤC...............................................................................................................................56

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -v- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. So sánh tính chất của nhiên liệu diesel khoáng và diesel sinh học ..................1
Bảng 1.2. Ưu, nhược điểm của các loại xúc tác trong quá trình tổng hợp biodiesel.... 15
Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng................................................................................................. 21
Bảng 2.2. Các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý trung hòa dầu thải.......................... 27
Bảng 2.3. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu........ 33
Bảng 2.4. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của xúc tác ................................... 34
Bảng 2.5. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng............... 34
Bảng 3.1. Thành phần axit béo có trong dầu ăn thải......................................................... 36
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu chất lượng của dầu ăn thải ............................................................ 37
Bảng 3.3. Một số tính chất của dầu ăn thải sau khi xử lý................................................. 39
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng metyl este đến độ nhớt ........................................ 39
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu đến độ chuyển hóa
................................................................................................................................................. 41
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của phần trăm xúc tác đến độ chuyển hóa...... 43
Bảng 3.7. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến độ chuyển hóa .... 45
Bảng 3.8. So sánh chỉ tiêu chất lượng của biodiesel sản phẩm với biodiesel tiêu chuẩn
................................................................................................................................................. 47
Bảng 3.9. Thành phần biodiesel.......................................................................................... 48
Bảng 4.1. Điều kiện phản ứng tối ưu .................................................................................. 50

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -vi- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Cấu tạo hệ thống phản ứng ................................................................................. 20
Hình 2.2. Dầu ăn thải ............................................................................................................ 20
Hình 2.3. Hệ thống tiến hành phản ứng biodiesel............................................................. 28
Hình 2.4. Sơ đồ khối quá trình tổng hợp biodiesel........................................................... 30
Hình 3.1. Dầu ăn thải sau xử lý........................................................................................... 38
Hình 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng metyl este đến độ nhớt......................................... 40
Hình 3.3. Độ chuyển hóa triglyxerit phụ thuộc vào tỷ lệ mol methanol:dầu................. 41
Hình 3.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu lên hiệu suất thu biodiesel.............. 42
Hình 3.5. Độ chuyển hóa triglyxerit phụ thuộc vào hàm lượng xúc tác ........................ 43
Hình 3.6. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên hiệu suất thu biodiesel...................... 44
Hình 3.7. Độ chuyển hóa triglyxerit phụ thuộc vào thời gian phản ứng........................ 45
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian lên hiệu suất thu biodiesel ...................................... 46
Hình 3.9. Sản phẩm biodiesel.............................................................................................. 47
Hình 3.10. Phổ GC của sản phẩm biodiesel....................................................................... 48
Hình 3.11. Phổ GC của biodiesel B100 chất lượng tốt .................................................... 49

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -vii- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
TỪ VIẾT TẮT
BDF
DO
B100
% tt
% kl
% tl
v/v
w/w
ASTM
TCVN
GC
FID
Diesel sinh học (biodiesel)
Nhiên liệu diesel
Nhiên liệu 100% diesel sinh học
Phần trăm thể tích
Phần trăm khối lượng
Phần trăm trọng lượng
Thể tích/thể tích
Khối lượng/khối lượng
Tiêu chuẩn theo hiệp hội ôtô Mỹ
Tiêu chuẩn Việt Nam
Sắc ký khí
Plame ionization detector

Ngành Công nghệ kỹ thuật hóa học -1- Khoa Hóa học và Công nghệ thực phẩm
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Khái niệm về biodiesel [1, 2, 4]
Biodiesel là nhiên liệu sinh học (thường viết tắt là BDF) là thuật ngữ dùng để chỉ
nhiên liệu dùng cho động cơ diesel được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật.
Biodiesel thường được điều chế bằng phản ứng transester chuyển đổi hay este hóa của
các triglyxerit, axit tự do với rượu bậc nhất no, đơn chức chứa từ 1 – 8 nguyên tử
carbon.
Vì vậy, biodiesel được xem là các ankyl este, thông dụng nhất là metyl este tạo
thành từ dầu mỡ động, thực vật. Các axit béo trong dầu, mỡ có số carbon tương đương
với số phân tử có trong dầu diesel, hơn nữa cấu trúc của mạch axít này là mạch thẳng
nên có chỉ số cetan cao. Đó là lý do chính để chọn dầu thực vật, mỡ động vật làm
nguyên liệu sản xuất biodiesel.
1.2. So sánh ưu và nhược điểm của biodiesel so với diesel khoáng
Bảng 1.1. So sánh tính chất của nhiên liệu diesel khoáng và diesel sinh học
Các chỉ tiêu
Diesel sinh học
ASTM-D6751
Diesel
TCVN
5689:2005
Tỷ trọng 0,87  0,89 0,81  0,89
Độ nhớt động học ở 400C, cSt 1,9  6,0 2,0  6,0
Trị số cetan 47 70 46  55
Hàm lượng lưu huỳnh, % kl 0,0  0,0024 0,5
Chỉ số iốt, mg KOH/g dầu 60  135 8,6
Điểm chớp cháy cốc hở, 0C 100 – 180 60 - 80
1.2.1. Ưu điểm
a. Trị số cetan cao [2, 4, 9]
Trị số cetan là một đơn vị đo khả năng tự bắt cháy của nhiên liệu diesel. Trị số
cetan càng cao thì sự bắt cháy, mồi lửa càng tốt, động cơ chạy đều đặn hơn. Biodiesel
có thành phần chủ yếu là các ankyl mạch thẳng do vậy nhiên liệu nhiên liệu này có trị
số cetan cao hơn diesel khoáng, trị số cetan của biodiesel thường 56 đến 58 (dầu
diesel thường từ 50 – 54). Với trị số cetan như vậy, biodiesel hoàn toàn có thể đáp

ứng dễ dàng yêu cầu của những động cơ đòi hỏi chất lượng cao với khả năng tự bắt
cháy tốt mà không cần tăng trị số cetan.
b. Hàm lượng lưu huỳnh thấp [4, 32, 33]
Trong biodiesel hàm lượng lưu huỳnh rất thấp, khoảng 0,001 % (diesel thường
từ 0,05 % – 0,25 %). Đặc tính này của biodiesel rất tốt cho quá trình sử dụng nhiên
liệu, vì nó làm giảm lượng đáng kể khí thải SOx gây ăn mòn thiết bị và gây ô nhiễm
môi trường.
c. Quá trình cháy sạch [4, 33]
- Do trong nhiên liệu biodiesel không có hoặc chứa ít lưu huỳnh (khoảng 0,001 % so
với 0,25 % trong dầu diesel).
- Không chứa hydrocarbon thơm nên không gây ung thư.
- Có khả năng tự phân hủy, không độc.
- Do trong thành phần có nhiều oxi nên quá trình cháy gần như xảy ra hoàn toàn và
lượng cặn và muội giảm đáng kể.
- Giảm lượng khí thải độc hại và nguy cơ mắc bệnh ung thư.
Theo các nghiên cứu của Bộ năng lượng Mỹ đã hoàn thành tại trường đại học ở
California [1, 4] sử dụng biodiesel tinh khiết thay cho diesel khoáng có thể giảm tới
93,6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải của động cơ, do biodiesel co chứa rất ít
tạp chất thơm, chứa ít lưu huỳnh, quá trình cháy của biodiesel triệt để nên giảm được
nhiều thành phần hydrocarbon trong khí thải.
d. Khả năng bôi trơn cao nên giảm mài mòn
Biodiesel có khả năng bôi trơn trong rất tốt. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy
biodiesel có khả năng bôi trơn tốt hơn diesel. Khả năng bôi trơn của nhiên liệu được
xác định bằng phương pháp ASTM D6079 đặc trưng bởi giá trị HFRR (high
frequency receiprocating rig) [34]. Giá trị HFRR càng thấp thì khả năng bôi trơn của
nhiên liệu càng tốt. Diesel khoáng có giá trị HFRR giới hạn đặc trưng là 450 còn dầu
diesel đã xử lý lưu huỳnh có giá trị HFRR ≥ 500 khi không có phụ gia. Vì vậy, diesel
yêu cầu phải có phụ gia để tăng khả năng bôi trơn. Ngược lại, giá trị HFRR của
biodiesel khoảng 200. Vì vậy, biodiesel là phụ gia rất tốt đối với nhiên liệu diesel
thông thường để tăng khả năng bôi trơn [4].

e. An toàn về cháy nổ tốt hơn
Biodiesel có nhiệt độ chớp cháy cao trên 110oC (dầu diesel khoảng 60 - 80oC),
cao nhiều hơn so với diesel khoáng, vì vậy tính chất nguy hiểm của nó thấp hơn, an
toàn hơn trong việc tồn chứa và vận chuyển.
f. Nguồn nguyên liệu cho tổng hợp hóa học
Ngoài việc được sử dụng làm nhiên liệu, các alkyl este của axít béo còn là
nguồn nguyên liệu quan trọng cho nghành công nghệ hóa học, sản xuất các rượu béo,
ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm: isopropylic este, các polyeste được ứng
dụng như chất nhựa, chất hoạt động bề mặt...
1.2.2. Nhược điểm
a. Dễ bị oxi hóa: tính chất của biodiesel phụ thuộc nhiều vào thành phần hóa học của
dầu nguyên liệu. Do trong dầu thực vật chứa nhiều axít béo không no nên dễ bị oxi
hóa. Vì vậy, vấn đề bảo quản là vấn đề hàng đầu khi sử dụng diesel sinh học.
b. Tính kém ổn định: biodiesel bị phân hủy rất nhanh (phân hủy 98 % chỉ trong 21
ngày), do vậy kém ổn định.
c. Chi phí công nghệ sản xuất cao hơn so với diesel: diesel sinh học thu được từ dầu
thực vật đắt hơn so với nhiên liệu diesel thông thường. Nhưng trong quá trình sản xuất
diesel sinh học có thể tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin, một chất có tiềm năng thương
mại lớn có thể bù lại phần nào giá cả cao của diesel sinh học.
d. Quy trình sản xuất diesel sinh học không đảm bảo: hiện nay diesel sinh học
thường được sản xuất chủ yếu theo mẻ. Kết quả cho năng suất thấp, chất lượng sản
phẩm cũng như các điều kiện phản ứng không ổn định. Diesel sinh học nếu rửa không
sạch thì khi sử dụng vẫn gây các vấn đề về ô nhiễm mạnh do vẫn còn xà phòng, kiềm
dư, methanol và glyxerin tự do.
Vì vậy, chúng ta nên áp dụng quá trình sản xuất liên tục để đạt hiệu quả cao trong
tổng hợp diesel sinh học và sản phẩm biodiesel phải đạt tiêu chuẩn ASTM D6751.
1.3. Nguyên liệu sản xuất biodiesel
1.3.1. Dầu thực vật
Các nguyên liệu dầu thực vật để sản xuất diesel sinh học là: dầu đậu nành, dầu
bông, dầu cọ, dầu dừa, dầu jatropha…tùy vào điều kiện từng nước mà diesel sinh học
được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau

Nguyên liệu tổng hợp biodiesel gồm có dầu thực vật ăn được bao gồm cả tảo,
dầu thải hoặc đã qua sử dụng và dầu thực vật không ăn được với thành phần hóa
học chủ yếu là triglyxerit. Hơn 95 % biodiesel hiện nay được sản xuất từ dầu thực
vật ăn được [1, 2, 4, 9].
Dầu thực vật sử dụng cho quá trình tổng hợp diesel sinh học phải có chỉ số axit
thấp hơn 2 mg KOH/g dầu. Đối với dầu đã được tinh chế thì có thể sử dụng ngay để
tiến hành phản ứng. Nhưng đối với dầu thực vật thô hay dầu thải có chỉ số axit cao và
nhiều các tạp chất hữu cơ khác thì phải tiến hành xử lý để loại bớt thành phần axít béo
và các tạp chất bằng cách trung hòa kiềm [3, 4, 7].
a. Thành phần hóa học của dầu thực vật
Dầu ăn phế thải có thành phần tương tự dầu thực vật với 95 – 97 % các
triglyxerit và một lượng nhỏ các axít béo tự do. Công thức hóa học chung của
triglyxerit là:
R1COOCH2
R2COOCH
R3COOCH2
- R1, R2, R3 là các gốc alkyl của các axít béo. Các gốc R này có thể no hoặc không
no, và thường có khoảng 8 – 30 cacbon.
Ngoài các hợp chất chủ yếu ở trên, trong dầu ăn phế thải còn chứa một lượng
nhỏ các hợp chất khác như photphatit, các chất sáp, chất nhựa, chất nhờn, các chất
màu, các chất gây mùi và nhiều tạp chất như muối, tạp chất cơ học, cặn carbon,
nước, lượng axit béo tự do tăng. Do đó, nguồn nguyên liệu này cần được xử lý trước
khi sử dụng như lọc tách cặn rắn, tách nước, trung hòa để giảm lượng axit béo tự
do,…[4, 35]
b. Một số tính chất của dầu thực vật [4, 8, 35]
 Tính chất vật lý của dầu thực vật
 Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ đông đặc: vì dầu lấy từ nguồn nguyên liệu
khác nhau nên sẽ có thành phần hóa học khác nhau, vì vậy sẽ có nhiệt độ nóng chảy
và nhiệt độ đông đặc khác nhau.
 Tính tan của dầu thực vật: dầu không phân cực do vậy chúng tan rất tốt trong

dung môi không phân cực (như ete, benzene, hexan…), chúng tan rất ít trong rượu và
không tan trong nước.
 Màu của dầu: màu của dầu phụ thuộc vào thành phần các hợp chất có trong
dầu. Dầu tinh khiết không màu, dầu có màu vàng là do các carotennoit và các dẫn
xuất, dầu có màu xanh là của clorophin...
 Khối lượng riêng: khối lượng riêng của dầu thực vật thường nhẹ hơn nước
d4
20
=0,907 0,971 g/cm3, dầu có thành phần hydrocarbon và càng no thì tỷ trọng càng
cao.
 Tính chất hóa học của dầu thực vật
Thành phần hóa học của dầu thực vật chủ yếu là este của axit béo với glyxerin.
Do vậy, chúng có đầy đủ tính chất của một este.
 Phản ứng xà phòng hóa
Trong những điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp suất, xúc tác thích hợp) dầu có
thể bị thủy phân.
Phản ứng:
C3H5(OCOR)3 + 3 H2O 3 RCOOH + C3H5(OH)3
Phản ứng thủy phân qua các giai đoạn trung gian tạo thành các diglyxerit và
monoglyxerit. Trong quá trình thủy phân, axít béo sẽ phản ứng với kiềm tạo thành xà
phòng:
RCOOH + NaOH RCOONa + C3H5(OH)
Đây là phản ứng cơ bản trong quá trình sản xuất xà phòng và glyxerin từ dầu thực vật.
 Phản ứng cộng hợp
Phản ứng này có tác dụng cộng hydro vào các nối đôi trên dây carbon của axít
béo với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp nhằm làm giảm số nối đôi trên mạch
carbon, làm cho dầu ổn định hơn, hạn chế được quá trình oxy hóa. Ngoài ra phản ứng
này còn có tác dụng giữ cho dầu không bị trở mùi khi bảo quản.
CH CH + H2 CH2 CH2
 Phản ứng este hóa
Các glyxerit trong điều kiện có mặt của xúc tác vô cơ (H2SO4, HCl hoặc NaOH,
KOH) có thể tiến hành este hóa trao đổi với các rượu bậc một (như methanol,

ethanol)... tạo thành các alkyl este của axít béo và các glyxerin:
C3H5(OCOR)3 + 3 CH3OH 3 RCOOCH3 + C3H5(OH)3
Phản ứng này có ý nghĩa thực tế rất quan trọng vì người ta có thể sử dụng các
alkyl este làm nhiên liệu do giảm đáng kể khí thải độc hại ra môi trường. Đồng thời
cũng thu được một lượng glyxerin sử dụng cho các nghành công nghiệp mỹ phẩm,
hàng tiêu dùng, sản xuất nitrô glyxerin làm thuốc nổ.
 Phản ứng oxy hóa
Dầu thực vật có chứa nhiều loại axít béo không no dễ bị oxy hóa bởi oxi không
khí, đa số các phản ứng xảy ra tại nối đôi của các hydrocarbon.
Sự ôi chua của dầu do phản ứng oxy hóa hóa học, phản ứng này xảy ra dễ dàng
với các triglyxerit có chứa nhiều nối đôi. Nó bắt nguồn từ phản ứng cộng vào các nối
đôi hay xen vào C đối với nối đôi để tạo thành các hydroperoxit. Các hydroperoxit
này tiếp tục phân hủy để tạo ra sản phẩm sau cùng như các hợp chất carbonyl, aldehyt,
aceton, alcol.
Phương trình phản ứng tổng quát:
Chất béo + O2 → hydroperoxit →
c. Các chỉ tiêu quan trọng của dầu thực vật
 Chỉ số xà phòng
Chỉ số xà phòng là số mg KOH cần để xà phòng hóa 1 gam dầu. Thông thường,
chỉ số xà phòng của dầu thực vật khoảng 170 – 260. Chỉ số này càng cao chứng tỏ dầu
dễ bị oxi hóa.
 Chỉ số iốt
Chỉ số iốt là số mg iốt tác dụng với 100 gam dầu, mỡ. Chỉ số iốt biểu thị mức độ
không no của dầu mỡ. Chỉ số này càng cao thì mức độ không no của dầu càng lớn và
ngược lại. Như vậy, nếu như chỉ số iốt càng cao thì dầu chứa nhiều liên kết không no
nên sản phẩm biodiesel dễ bị biến chất. Do đó cần phải có biện pháp bảo quản phù
hợp.
Aldehyt
Ceton
Axít
Este
Alcol

 Hàm lượng cặn rắn
Khi dùng dầu chiên thức ăn bị cháy đen sẽ tạo cặn carbon trong dầu, cặn này sẽ
bám lên bề mặt xúc tác làm giảm hoạt mất hoạt tính xúc tác.
 Hàm lượng muối ăn trong dầu thải
Trong quá trình chiên thực phẩm, người ta thường ướp muối ăn, nên trong dầu ăn
thải có chứa một lượng muối nhất định. Lượng muối này ảnh hưởng đến quá trình tổng
hợp biodiesel nên cần được xác định.
 Chỉ số axít
Chỉ số axít (AV) được định nghĩa là số miligam KOH cần thiết để trung hòa hết tất
cả các axít béo tự do chứa trong 1 gam mẫu.
Chỉ số AV của dầu thực vật không cố định, dầu càng biến chất thì AV càng cao.
Đây là chỉ số rất quan trọng đối với dầu sử dụng làm nguyên liệu sản xuất biodiesel.
Chỉ số AV càng cao tức là lượng axít béo trong dầu càng nhiều, nếu dùng trực tiếp
tổng hợp biodiesel sẽ gây phản ứng xà phòng hóa, làm giảm hiệu suất phản ứng.
 Tỷ trọng của dầu thải
Tỷ trọng là một đại lượng đặc trưng cho độ nặng nhẹ của dầu, được đo bằng khối
lượng trên một đơn vị thể tích nguyên liệu.
 Độ nhớt
Độ nhớt là một đại lượng vật lý đặc trưng cho trở lực do ma sát nội tại sinh ra
giữa các phân tử khi chúng có sự chuyển động trượt lên nhau. Vì vậy, độ nhớt có liên
quan đến khả năng thực hiện các quá trình bơm, vận chuyển chất lỏng trong các hệ
đường ống. Độ nhớt động học được xác định theo phương pháp ASTM D445 (TCVN
3171-1995).
1.3.2. Mỡ động vật
Mỡ động vật là một trong những nguyên liệu rẻ tiền cho sản xuất biodiesel. Hầu
hết các mỡ động vật như mỡ cá tra, cá basa, mỡ bò, mỡ gà…[1, 4]. Thành phần chủ
yếu của mỡ là các triglyxerit, diglyxerit, monoglyxerit và các axít béo tự do [1] nên có
thể tham gia phản ứng trao đổi este với rượu bậc một để tạo biodiesel.

R1COOCH2
R2COOCH
R3COOCH2
+ 3ROH
CH2 OH
CH OH
CH2 OH
+
R1COOR
R2COOR
R3COOR
Xúc tác
1.4. Tổng hợp biodiesel theo phương pháp trao đổi este
1.4.1. Phản ứng transester hóa điều chế biodiesel
Phương pháp chuyển hóa este tạo biodiesel là sự lựa chọn tốt nhất vì các đặc tính
của các alkyl este rất gần với nhiên liệu diesel thông dụng và các quá trình này cũng
tương đối đơn giản, chi phí không cao. Hơn nữa, các alkyl este có thể cháy trong động
cơ mà không cần thay đổi chi tiết của động cơ với sự tạo cặn thấp. Bản chất hóa học
của phản ứng trao đổi este như sau:
Dầu thực vật Rượu mạch thẳng Glyxerin Biodiesel
Thực chất quá trình chuyển hóa này này gồm một loạt các phản ứng thuận
nghịch nối tiếp nhau. Tức là triglyxerit chuyển hóa từng bước thành diglyxerit,
rồi từ diglyxerit chuyển hóa tiếp thành monoglixerit và cuối cùng là glyxerin:
Triglyxerit + ROH diglyxerit + R1COOR
Diglyxerit + ROH monoglyxerit + R2COOR
Monoglyxerit +ROH glyxerin + R3COOR
Như vậy, sản phẩm của quá trình là hỗn hợp các alkyl este, glyxerin, ancol, tri-,
di, monoglyxerin chưa phản ứng hết. Các monoglyrexit là nguyên nhân làm cho hỗn
hợp sản phẩm bị mờ đục.
Glyxerin dễ dàng được tách ra khỏi este và sử dụng trong các ngành công
nghiệp khác.
Este sau khi tách khỏi glyxerin được đưa đến khâu trung hòa và qua tháp tách
methanol. Ở khâu trung hòa người ta dùng axít như H2SO4 hay H3PO4 để trung
hòa lượng xúc tác kiềm dư và lượng xà phòng tạo thành. Tất cả lượng dư xúc tác,
xà phòng, muối, methanol và glyxerin tự do được tách khỏi biodiesel bằng quá
trình rửa nước. Trung hòa bằng axít trước khi rửa nước nhằm giảm tối đa lượng
xà phòng và lượng nước rửa cần dùng, do đó hạn chế được quá trình tạo nhũ tương
gây khó khăn cho việc tách nước khỏi biodiesel. Biodiesel được làm sạch nước trong

tháp bay hơi. Nếu sản xuất ở qui mô nhỏ người ta thường dùng các muối khô để hút
nước. Một số nguồn nguyên liệu chứa một lượng lớn axit béo tự do. Axít béo tự do
phản ứng với xúc tác kiềm sinh ra xà phòng và nước. Khi hàm lượng axít béo tự do
lớn hơn 5 %, cần dùng thêm xúc tác để trung hòa axit béo tự do. Vì lượng axít béo
tự do lớn thì lượng xà phòng tạo ra nhiều làm chậm quá trình tách pha este và
glyxerin, đồng thời tăng mạnh sự tạo nhũ tương trong quá trình rửa nước. Để giảm
hàm lượng axít béo tự do, trước phản ứng transester hóa, người ta dùng xúc tác axít
như H2SO4 hay bazơ chuyển hóa axit béo tự do. Vì vậy, hàm lượng axít béo tự do là
yếu tố chính trong việc lựa chọn công nghệ cho quá trình sản xuất biodiesel.
1.4.2. Tác nhân phản ứng trao đổi este
Tác nhân phản ứng trao đổi este là các alcol khác nhau, alcol được sử dụng trong
các quá trình này thường là các loại alcol đơn chức chứa khoảng từ 1đến 4 nguyên tử
carbon: methanol, ethanol, buthanol... Methanol và ethanol là các loại rượu hay được
sử dụng nhất. Nhưng hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất biodiesel là rượu methanol.
Methanol là một hợp chất hóa học với công thức phân tử CH3OH (thường viết
tắt MeOH), khối lượng phân tử M = 32 đvC, khối lượng riêng d4
20
= 0,791g/cm
3
.
Methanol là rượu đơn giản nhất, nhẹ, phân cực, dễ bay hơi, không màu, dễ
cháy. Tuy ethanol có ưu điểm là sản phẩm của nông nghiệp, có thể tái tạo được,
dễ bị phân hủy sinh học, ít ô nhiễm môi trường nhưng methanol (CH3OH) lại được sử
dụng nhiều hơn do giá thành thấp hơn rất nhiều (khoảng một nửa giá ethanol), và
cho phép tách đồng thời pha glyxerin, do methanol là rượu mạch ngắn nhất và phân
cực [4].
Tuy nhiên, chúng ta phải hết sức thận trọng khi làm việc với methanol
vì methanol là một chất độc, có thể gây chết người nếu uống phải dù một lượng rất
nhỏ, nếu tiếp xúc trực tiếp với mắt có thể gây mù mắt. Methanol là chất dễ bay hơi,
hơi của nó kích ứng hệ thần kinh rất mạnh, gây đau đầu, chóng mặt, ảnh hưởng rất
lớn đến sức khỏe. Do đó, tất cả các thao tác với methanol cần phải thực hiện trong tủ
hút, đeo khẩu trang phòng độc, đeo găng tay, đeo kính mắt, dùng phễu rót, không để
methanol đổ ra ngoài.
1.4.3. Xúc tác sử dụng cho phản ứng tổng hợp biodiesel
a. Xúc tác axít

Xúc tác axít chủ yếu là xúc tác Bronsted như H2SO4, HCl,... Các xúc tác này
thường là xúc tác đồng thể trong pha lỏng. Các xúc tác axít cho độ chuyển hóa thành
este cao, nhưng phản ứng chỉ đạt độ chuyển hóa cao khi nhiệt độ cao trên 100oC và
thời gian phản ứng lâu hơn, ít nhất trên 6 giờ mới đạt độ chuyển hóa hoàn toàn. Ví
dụ: khi sử dụng xúc tác H2SO4 nồng độ 1  5 % với tỷ lệ methanol:dầu đậu nành là
30:1 tại 60oC mất 50 giờ mới đạt độ chuyển hóa 99 % [1, 4].
Xúc tác này có ưu điểm là quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản, este hóa axít
béo xảy ra nhanh hơn. Còn phản ứng chuyển hóa este của triglyxerit trên xúc tác
axít xảy ra chậm hơn, thời gian phản ứng lâu hơn muốn đẩy nhanh tốc độ chuyển
hóa phải tăng nhiệt độ, quá trình rửa sản phẩm khó khăn.
 Cơ chế phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác axít được mô tả như sau [4, 7, 9]:
 Giai đoạn 1: đầu tiên tâm axít tấn công vào các nhóm carbonyl của phân tử
glyxerit, tạo thành các hợp chất trung gian là các cation kém bền và chuyển sang
trạng thái ion carboni:
R' C OR"
O
-
+
+ H+
R' C
OH
+
OR'' R' C
OH
+
OR''
 Giai đoạn 2: ion carboni này tương tác với phân tử rượu tạo thành một
cation kém bền, cation này hoàn nguyên lại tâm axít cho môi trường phản ứng và
tách ra thành hai phân tử trung hòa bền vững là alkyl este và glyxerin.
R' C
OH
+
OR'' + O
R
H
- R' C
O
OR'"
OH
R H
_
R' C
O
OR"
OH
R
+
H
+
R' C
OR
OH
+ + R"OH
-
R' C
OR
O
+
H
R' C
O
OR + H+

Trong đó:
R: các nhóm alkyl của rượu.
R’, R”: chuỗi carbon của axít béo.
b. Xúc tác bazơ
Xúc tác bazơ đồng thể thường được sử dụng nhất vẫn là các bazơ mạnh
như NaOH, KOH, Na2CO3,…vì xúc tác này cho độ chuyển hóa rất cao, thời gian
phản ứng ngắn (từ 1 – 1,5 giờ) [24], nhưng yêu cầu không được có mặt của nước
trong phản ứng vì dễ tạo xà phòng gây đặc quánh khối phản ứng, giảm hiệu suất tạo
biodiesel, gây khó khăn cho quá trình sản xuất công nghiệp. Quá trình tinh chế sản
phẩm khó khăn.
Để khắc phục tất cả các nhược điểm của xúc tác đồng thể, các nhà khoa học
hiện nay đang có xu hướng dị thể hóa xúc tác. Các xúc tác dị thể thường được sử
dụng là các hợp chất của kim loại kiềm hay kiềm thổ mang trên chất mang
rắn như NaOH/MgO, NaOH/-Al2O3, Na2SiO3/MgO, Na2SiO3/SiO2, Na2CO3/-
Al2O3, KI/-Al2O3. Các xúc tác này cũng cho độ chuyển hóa khá cao (trên 90 %),
nhưng thời gian phản ứng kéo dài hơn nhiều so với xúc tác đồng thể.
 Cơ chế của phản ứng trao đổi ester sử dụng xúc tác bazơ được mô tả như sau [2, 4,
7, 9]:
 Giai đoạn 1: đầu tiên là phản ứng của phân tử rượu với xúc tác bazơ tạo thành
các alkoxit ion.
CH3OH + NaOH CH3O Na + H2O
+
-
 Giai đoạn 2: sau đó, gốc CH3O- tấn công vào nhóm cacbonyl của phân tử
triglyxerit tạo thành hợp chất trung gian.
R'COO CH2
|
R''COO CH
|
CH2 OCR'''
O
R'COO CH2
|
R''COO CH
|
CH2 O C R'"
|
OCH3
|
O-
+ CH3O Na
- +
 Giai đoạn 3: hợp chất trung gian này không bền, tiếp tục tạo một anion và
một alkyl este tương ứng.

R'COO CH2
R"COO CH
|
|
CH2 O C R'''
|
OCH3
|
O-
R'COO CH2
R"COO CH
|
|
CH2 O-
+ CH3 O C
O
R'''
 Giai đoạn 4: phản ứng giữa anion và methanol
R'COO CH2
R"COO CH
|
|
CH2 O-
+ CH3O H
R'COO CH2
R"COO CH
|
|
CH2 OH
+ CH3O
- + -
Sau đó, xúc tác NaOH lại tiếp tục phản ứng với rượu tạo ankoxit ion, các ion
này phản ứng với các diglyxerit và monoglyxerit giống như cơ chế trên, cuối cùng
tạo thành các alkyl este và glyxerin.
Trong đó: R’, R”, R’” là mạch carbon của axít béo.
c. Xúc tác dị thể
Xúc tác đồng thể bazơ cho hiệu suất biodiesel cao, tuy nhiên gặp phải một số
khó khăn như: quá trình lọc rửa sản phẩm biodiesel khó khăn, mất đi chi phí để xử
lý môi trường vì sau mỗi lần phản ứng hỗn hợp nước rửa phải bỏ đi. Để khắc phục
nhược điểm đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu tìm ra xúc tác dị thể. Trong các loại
xúc tác dị thể điển hình là các loại sau đây:
 Xúc tác MgO, CaO: đây cũng là xúc tác bazơ nhưng sử dụng ở dạng rắn.
Hiệu suất thu biodiesel trên xúc tác này thấp hơn so với NaOH hay KOH. Để nâng
cao hoạt tính của xúc tác dị thể như MgO, CaO, có thể hoạt hóa MgO, CaO bằng
NaOH hoặc trên Al2O3. Việc dị thể hóa xúc tác sẽ dẫn đến dễ lọc, rửa sản phẩm, mặt
khác xúc tác này có thể tái sử dụng và tái sinh được, sẽ nâng cao hiệu quả kinh tế và
giảm số lần cần phải xử lý môi trường.
* Cơ chế phản ứng trao đổi este với xúc tác rắn CaO
Giai đoạn 1:
CaO + H2O → Ca(OH)2 (1)
Ca(OH)2 + 2 CH3OH → Ca(CH3O)2 + H2O (2)
CaO + 2 CH3OH → Ca(CH3O)2 + H2O (3)

CH2COOR
CHCOOR
CH2COOR
+ 3CH3OH
Ca(CH3O)2
3RCOOCH3 + C3H8O3 (4)
Ca(CH3O)2 + 2 C3H8O3 → Ca(C3H7O3)2 + 2CH3OH (5)
CaO + 2 C3H8O3 → Ca(C3H7O3)2 + H2O (6)
Giai đoạn 2:
CH2O Ca
CHOH
CH2OH
+ CH3OH
CH2O Ca
CHOH
CH2OH2
+
CH2O Ca
CHOH
CH2OH
+
2 + CH3O-
CH2O C
O
R1
CHO COR2
CH2O COR3
+ CH3O-
CH2O Ca
CHOH
CH2OH2
+
CH2O Ca
CHOH
CH2OH
+
2 (7)
+
CH2O
CHOH
CH2OH2O-
+
C R1
CH2O
OCH3
CHO COR2
CH2O COR3
CH2O C R1
OCH3
O-
H2OCH
CH2O
+
Ca
CH2OH
CHO COR2
CH2O COR3
Ca
(8)
R1COOCH3 + CHOH
CH2O Ca
CH2OH
+ CHO COR2
CH2OH
CH2O COR3
(9)
Thuyết minh cơ chế phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác CaO
Giai đoạn đầu, một lượng nhỏ CaO phản ứng với nước trong không khí hoặc tác
chất tạo thành Ca(OH)2. Sau đó CaO và Ca(OH)2 phản ứng với methanol tạo thành
Ca(CH3O)2 có hoạt tính cao hơn và xúc tác cho phản ứng trao đổi este tạo thành

glyxerin và metyl este. Giai đọan này phản ứng xảy ra chậm hiệu suất thấp. Khi
glyxerin sinh ra sẽ phản ứng với CaO hoặc Ca(CH3O)2 tạo thành Ca(C3H7O3)2.
Giai đoạn tiếp theo, Ca(C3H7O3)2 phản ứng với methanol tạo ra CH3O- đẩy nhanh
phản ứng tạo thành metyl este và diglyxerin và được tái tạo sau phản ứng. Quá trình
này được lặp lại cho đến khi metyl este và glyxerin được tạo thành.
Như vậy, cơ chế này đã thể hiện tính dị thể của xúc tác CaO trong phản ứng methanol
phân tổng hợp biodiesel [1].
 Xúc tác nhựa trao đổi cation Amberlyts 15, titanium silicat TIS: xúc tác dạng
này mới được nghiên cứu, hoạt tính xúc tác còn thấp.
 Xúc tác Na/NaOH/-Al2O3: để thay thế xúc tác NaOH đồng thể, một số tác giả
đã nghiên cứu điều chế được xúc tác dị thể dạng Na/NaOH/-Al2O3
 Xúc tác HZSM-5: hiện nay đã tổng hợp được diesel sinh học trên hệ xúc tác
HZSM-5. Xúc tác dạng này thường được sử dụng trong phản ứng điều chế diesel sinh
học theo phương pháp hydrocraking.
 Xúc tác Rh-Al2O3: thường sử dụng trong phản ứng hydrocracking dầu nành.
Sản phẩm thu được ngoài diesel sinh học còn có xăng và các sản phẩm khác.
Hướng nghiên cứu sử dụng xúc tác rắn để tổng hợp biodiesel đã được đề cập
nhiều trong báo cáo. Như nhóm tác giả Nguyễn Đình Thành đã đạt hiệu suất thu
biodiesel 97,15 % khi tực hiện phản ứng este hóa từ methanol với dầu mỡ thải trên
xúc tác EST-10 tự điều chế ở điều kiện tỷ lệ mol methanol:dầu là 20:1; 1,38 % xúc tác
[15]. Nhóm tác giả Đinh Thị Ngọ sử dụng xúc tác Na2SiO3/MgO điều chế bằng
phương pháp tẩm ướt 20 % khối lượng Na2SiO3 trên chất mạng MgO cho phản ứng
este hóa methanol với dầu đậu nành, hiệu suất biodiesel thu được đạt trên 92 % với
điều kiện thể tích methanol:dầu là 0,3; 3 % xúc tác, thời gian phản ứng là 5 giờ, nhiệt
độ phản ứng 60oC, tốc độ khuấy trộn 600 vòng/phút [14], nhóm tác giả Huaping Zhu
đã đạt hiệu suất chuyển hóa 93 % khi phản ứng este hóa methanol và dầu jatropha ở
70oC, thời gian phản ứng là 2,5 giờ, tỷ lệ mol methanol:dầu là 9:1 và 1,5 % xúc tác
CaO [20]…
d. Xúc tác enzym
Gần đây có rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến khả năng ứng dụng xúc tác vi
sinh trong quá trình sản xuất diesel sinh học. Các xúc tác sinh học có đặc tính pha nền,

đặc tính nhóm chức và đặc tính lập thể trong môi trường nước. Cả hai dạng lipaza
ngoại bào và nội bào đều xúc tác một cách có hiệu quả cho quá trình trao đổi este của
triglyxerit trong môi trường nước hoặc không nước, những sản phẩm phụ như:
methanol và glyxerin có thể được tách ra khỏi sản phẩm một cách dễ dàng mà không
cần bất kỳ một quá trình nào phức tạp, đồng thời các axit béo tự do có chứa trong dầu
mỡ sẽ được chuyển hóa hoàn toàn thành metyl este.
Sử dụng xúc tác enzym có ưu điểm là độ chuyển hóa cao nhất, thời gian phản
ứng ngắn nhất, quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản. Nhưng xúc tác này chưa được
ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp vì xúc tác enzym có giá thành rất cao.
e. So sánh hiệu quả của các loại xúc tác khác nhau [1, 4]
Bảng 1.2. Ưu, nhược điểm của các loại xúc tác trong quá trình tổng hợp biodiesel
Xúc tác đồng thể Xúc tác dị thể Xúc tác enzym
Ưu
điểm
- Độ chuyển hóa cao.
- Thời gian phản ứng
nhanh.
- Giá thành rẻ do tái
sử dụng và tái sinh
được xúc tác.
- Tách lọc sản phẩm
dễ hơn.
- Hạn chế phản ứng
xà phòng hóa.
- Độ chuyển hóa cao
nhanh.
- Xúc tác có thể tái sử
dụng nhiều lần.
- Tỷ lệ alcol:dầu thấp hơn.
- Điều kiện phản ứng nhẹ
nhàng (35-40oC).
- Thu hồi glyxerin dễ
dàng.
Nhược
điểm
- Tách rửa sản phẩm
phức tạp.
- Dễ tạo sản phẩm
phụ là xà phòng, gây
khó khăn cho phản
ứng tiếp theo.
- Độ chuyển hóa thấp
hơn.
dài hơn.
- Giá thành đắt.
- Chưa được sử dụng rộng
rãi trong công nghiệp.
Từ các so sánh trên thấy rằng, dị thể hóa xúc tác tổng hợp diesel sinh học là
phương hướng đúng đắn trong tương lai.

1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp biodiesel
a. Ảnh hưởng của độ ẩm và các axít béo tự do [4, 9]
Nguyên liệu cho quá trình este hóa triglyxerit với xúc tác kiềm theo Wright
cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
+ Nguyên liệu cần phải có trị số axít thấp, phải được làm khan hoàn toàn.
+ Hàm lượng nước phải rất nhỏ (nước có tác hại vì gây ra phản ứng xà phòng
hóa, làm tiêu tốn và giảm hiệu suất phản úng). Mặt khác, glyxerin sinh ra làm tăng độ
nhớt, tạo gel làm quá trình tách pha glyxerin gặp khó khăn. Nếu lượng glyxerin nhiều
có thể làm cho khối phản ứng đông đặc lại.
Như vậy hàm lượng nước và axit béo tự do trong nguyên liệu có ảnh hưởng rất
mạnh đến hiệu suất chuyển hóa của quá trình trao đổi este. Do vậy công nghệ sản xuất
diesel sinh học phụ thuộc rất nhiều vào nguồn nguyên liệu. Nếu nguyên liệu có hàm
lượng nước và axít béo tự do cao thì nhất thiết phải qua công đoạn xử lý sơ bộ trước
khi đưa vào phản ứng.
b. Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng
Phản ứng trao đổi este có thể tiến hành ở các nhiệt độ khác nhau phụ thuộc vào
loại dầu sử dụng. Nhiệt độ càng cao thì tốc độ tạo thành metyl este càng cao. Đối với
các loại dầu thông dụng, nhiệt độ thường nằm trong khoảng 55oC đến 70oC. Thông
thường phản ứng xảy ra tốt nhất ở gần nhiệt độ sôi của rượu. Vì khi nhiệt độ quá cao
tốc độ tạo thành gyxerin sẽ tăng lên, vì nhiệt độ sôi của methanol là 64,7oC nên nhiệt
độ quá cao sẽ làm bay hơi methanol dẫn đến độ chuyển hòa của phản ứng sẽ giảm
xuống [4].
c. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy
Do các chất phản ứng tồn tại trong hai pha tách biệt nên tốc độ khuấy trộn đóng vai
trò rất quan trọng. Để tăng khả năng tiếpxúc pha, người ta thường sử dụng cách khuấy trộn
cơ học. Có nhiều nghiên cứu chứng minh rằng: với cùng một điều kiện phản ứng, phản ứng
trao đổi este mỡ cáchỉ đạt hiệusuất chuyển hóa 40 % sau 8 giờ, phản ứng với tốc độ khuấy
300 vòng/phút, trong khi ở tốc độ khuấy 600 vòng/phút, độ chuyển hóa đạt 97 % chỉ sau
gần 2 giờ [1, 4].

d. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
Thời gian phản ứng từ khi bắt đầu đến khi đạt cân bằng rất khác nhau đối với
từng loại xúc tác. Vì đây là phản ứng thuận nghịch nên nếu thời gian quá ngắn phản
ứng chưa đạt đến trạng thái cân bằng, độ chuyển hóa thấp, còn nếu quá dài sẽ xảy ra
phản ứng xà phòng hóa đối với xúc tác kiềm.
Ví dụ: Tùy theo từng loại dầu mỡ, điều kiện tối ưu phổ biến cho xúc tác NaOH
và KOH là tỷ lệ methanol:dầu bằng 6:1, hàm lượng xúc tác từ 0,5  1,5 % khối lượng
dầu, thời gian phản ứng từ 60 - 90 phút, nhiệt độ phản ứng từ 55 - 90oC, tốc độ khuấy
600 vòng/phút [1, 2, 4, 6]. Tác giả Vyas sử dụng xúc tác KNO3/-Al2O3 đã đạt hiệu
suất biodiesel 84% từ dầu jatropha có chỉ số axít 10,586 mg KOH/gam dầu ở điều kiện
6% xúc tác (so với khối lượng dầu), tỷ lệ methanol:dầu là 12:1, thời gian phản ứng 6
giờ ở 70oC, tốc độ khuấy 600 vòng/phút [25].
e. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol alcol:dầu
Một yếu tố rất quan trọng ảnh hưởng tới khả năng chuyển hóa phản ứng là tỷ lệ
mol alcol và triglyxerit. Tỷ lệ phụ thuộc vào loại xúc tác sử dụng. Theo lý thuyết tỷ lệ
này là 3 mol alcol và 1mol triglyxerit để tạo thành 3 mol este của axit béo và 1 mol
glyxerin. Trên thực tế phản ứng xảy ra với hiệu suất cao hơn nếu sử dụng một lượng
thừa rượu để phản ứng chuyển dịch cân bằng theo chiều thuận.
1.4.5. Các công nghệ sản xuất biodiesel
Các kỹ thuật thực hiện phản ứng chuyển hóa este tạo biodiesel thường được tiến
hành theo những phương pháp sau:
a. Phương pháp khuấy gia nhiệt
Đây là phương pháp cổ điển, rất thường được sử dụng, do đầu tư thấp. Phương
pháp này cơ bản sử dụng thiết bị khuấy (khuấy cơ học hoặc khuấy từ) kết hợp với gia
nhiệt trực tiếp bằng bếp, hơi nước hay điện trở…phương pháp này dễ thực hiện, nếu
xúc tốt có thể đạt độ chuyển hóa rất cao, tuy nhiên đòi hỏi thời gian phản ứng dài [4].
Nhóm tác giả Lưu Cẩm Lộc sử dụng phương pháp khuấy gia nhiệt với tốc độ
khuấy 600 vòng/ phút, nhiệt độ 60oC, thời gian phản ứng 120 phút, hàm lượng xúc tác
KOH bằng 1 % (khối lượng dầu), tỷ lệ mol methanol:dầu 6:1, thực hiện phản ứng este
hóa giữa methanol và dầu mù u đạt hiệu suất cực đại 92,1 % [11], nhóm tác giả Nguyễn
Văn Đạt, Bùi Thị Bửu Huê thực hiện phản ứng este hóa giữa methanol và dầu hạt cao su

bằng phương pháp khuấy gia nhiệt đạt hiệu suất 75 % với điều kiện hàm lượng xúc tác
KOH: 1% (so với khối lượng dầu), tỷ lệmol methanol:dầu là 8:1, nhiệt độ phản ứng là
60oC, thời gian phản ứng là 2 giờ [12].
b. Phương pháp siêu âm
Phương pháp này hiện nay đang được nghiên cứu và áp dụng rất nhiều, do
gia nhiệt nhanh và hệ thống tự động khuấy trộn dưới tác dụng của sóng siêu âm.
Dùng sóng siêu âm ta sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian phản ứng và đạt được
hiệu suất phản ứng cao nhất. Tuy nhiên, phương pháp này tương đối phức tạp và
khó ứng dụng trong công nghiệp, do chi phí đầu tư cho một thiết bị siêu âm có
năng suất cao là rất lớn nên phạm vi của phương pháp này vẫn bị giới hạn trong
phòng thí nghiệm.
Vào năm 2005, nhóm tác giả Nguyễn Thị Phương Thoa đã nghiên cứu tổng hợp
biodiesel từ dầu nành thải, dầu cọ và dầu ăn thải bằng phương pháp siêu âm, thiết bị
siêu âm dạng bể với tần số sóng thấp 25, 28, 35, 40, 45 (kHz), kết quả cho thấy thời
gian phản ứng, rửa tách sản phẩm được rút ngắn, phản ứng thực hiện ở nhiệt độ
phòng, sản phẩm có độ tinh khiết cao [16]. Năm 2009, nhóm tiếp tục nghiên cứu phản
ứng este hóa methanol với mỡ cá basa với xúc tác NaOH và KOH, sử dụng bể siêu
âm tần số 35 kHz, hiệu suất đạt 94 % ở điều kiện tỷ lệ mol methanol:mỡ là 6:1; 1,25
% xúc tác KOH (tính theo khối lượng mỡ, công suất siêu âm 100 %, thời gian siêu âm
10 phút [17]. Năm 2010, Darwin Sebayang đã sử dụng phương pháp siêu âm với tần
số 20 kHz, đạt hiệu suất chuyển hóa 95,69 % với điều kiện tỷ lệ mol methanol:dầu là
6:1, hàm lượng xúc tác 1 % NaOH, thời gian phản ứng 5 phút, tốc độ khuấy 600
vòng/phút [19].
c. Phương pháp vi sóng
Phương pháp này cơ bản giống phương pháp khuấy gia nhiệt, chỉ khác ở chỗ
dùng lò vi sóng để gia nhiệt cho hệ thống. Phương pháp này cho hiệu suất tương
đối cao, và rút ngắn được thời gian phản ứng. Cũng giống như phương pháp siêu
âm, phương pháp này khó áp dụng, do rất khó đầu tư một thiết bị vi sóng có công suất
lớn.
Theo nghiên cứu của tác giả Azcan và Danisman cho thấy dưới ảnh hưởng của vi
sóng , thời gian phản ứng chuyển hóa hòa toàn của dầu cải và methanol, xúc tác NaOH
và KOH chỉ còn 5 phút, hiệu suất đạt 92 %, nhưng các thông số khác như tỷ lệ mol

methanol:dầu là 6:1, nhiệt độ phản ứng từ 50  60oC, hàm lượng xúc tác 1 % thì không
thay đổi nhiều so với phương pháp gia nhiệt truyền thống [18].
d. Phương pháp sử dụng môi trường alcol siêu tới hạn
Đây là phương pháp mới cũng dựa trên cơ sở của phản ứng chuyển đổi este,
cũng thực hiện giữa triglyxerit và alcol. Điểm đặc biệt của phương pháp này là
methanol ở điều kiện siêu tới hạn, tức là ở áp suất và nhiệt độ tới hạn (áp suất và
nhiệt độ cao). Phản ứng trong môi trường methanol siêu tới hạn có thể dùng xúc
tác, có thể không cần.
Nhóm tác giả Kusdiana đã tổng hợp biodiesel từ dầu cải ở điều kiện methanol
siêu giới hạn, 350oC, áp suất 45 MPa, tỷ lệ mol methanol:dầu là 42:1, sau thời gian 4
phút hiệu suất đạt 95 % [23].
Tuy vậy ở Việt Nam hiện nay vẫn sử dụng phương pháp cổ điển là trao đổi este
sử dụng xúc tác và khuấy trộn có gia nhiệt. Các phương pháp khác chưa thích hợp
sử dụng ở Việt Nam do công nghệ phức tạp và rất đắt tiền.

CHƯƠNG II
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương tiện nghiên cứu
2.1.1. Dụng cụ, thiết bị
Các thiết bị và dụng cụ cần sử dụng trong nghiên cứu bao gồm:
Ngoài ra còn sử dụng một số dụng cụ khác:
Pipet, bếp điện, phễu lọc, buret, becher, erlen, ống đong, phễu chiết, bơm hút
chân không.
2.1.2. Nguyên liệu
Dầu thải được cung cấp từ nhà hàng Cô Nên- Bãi Trước, thành phố Vũng Tàu.
Hình 2.2. Dầu ăn thải
Hình 2.1. Cấu tạo hệ thống phản ứng
1. Ống sinh hàn
2. Bình cầu ba cổ
3. Thiết bị khuấy từ gia nhiệt
4. Nhiệt kế
5. Con khuấy từ

2.1.3. Hóa chất
Bảng 2.1. Hóa chất sử dụng
STT Tên hóa chất Công thức
1 Canxi oxit công nghiệp CaO
2 Natri hydroxit NaOH
3 Kali hydroxit KOH
4 Axit photphorit H3PO4
5 Methanol tinh khiết CH3OH
6 Dietyl ete C2H5OC2H5
7 Natri chlorua NaCl
8 Nước cất H2O
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu và xử lý nguyên liệu
Dầu ăn thải từ nhà hàng về chưa sử dụng để tổng hợp biodiesel ngay được, do có
lẫn nhiều tạp chất cơ học, cặn carbon, lượng axít béo tự do cao…Để sử dụng được
nguồn nguyên liệu phế thải này cần phải xác định một số chỉ tiêu quan trọng và tiến
hành tinh chế xử lý. Quá trình này gồm các bước:
a. Xác định một số chỉ tiêu của nguyên liệu
 Xác định tỷ trọng của dầu thải (ASTM D1298)
- Tiến hành: cho 500 ml mẫu vào ống đong hình trụ khô và sạch. Chú ý thả sao
cho phù kế không chạm vào thành của ống. Khi phù kế hoàn toàn ở trạng thái cân bằng
mà nhiệt độ của mẫu thí nghiệm chỉ dao động 0,5oC thì ta đọc kết quả theo mép tiếp
xúc giữa mặt chất lỏng và thanh chia độ của phù kế. Đọc chính xác đến 0,5 trước và
sau khi đọc vạch chia trên phù kế. Đo ba lần lấy kết quả trung bình. Kết quả trên thang
đo phù kế là tỷ trọng của chất lỏng, tại nhiệt độ phòng thí nghiệm.
 Xác định độ nhớt (ASTM D445)
-Tiến hành: sử dụng nhớt kế có khoảng đo từ 22 đến 100 cSt (nhớt kế thuận).
Nhớt kế phải khô và sạch, có miền làm việc bao trùm độ nhớt của dầu cần xác định,
thời gian chảy không hơn 200 giây. Chuẩn bị đồng hồ bấm giây và lắp dụng cụ. Nạp 7
ml mẫu vào nhớt kế bằng cách hút hoặc đẩy để đưa mẫu đến vị trí cao hơn vạch đo
thời gian đầu tiên khoảng 5 mm trong nhánh mao quản của nhớt kế. Khi mẫu chảy tự

Đồ án tốt nghiệp đại học – Khóa 2009 – 2013 Trường ĐHRVBT
Nghành Công nghệ kỹ thuật Hóa học -22- Khoa hóa học và Công nghệ thực phẩm
do, đo thời gian chảy bằng giây từ vạch thứ nhất đến vạch thứ hai. Gia nhiệt mẫu ở
40oC trong 15 phút.
 Tính độ nhớt động học:
υ = C.t (mm2/s)
Trong đó:
υ: độ nhớt động học, cSt hoặc mm2/s;
C: hằng số của nhớt kế (C=0,1 cSt/s);
t: thời gian chảy, s.
 Xác định chỉ số xà phòng (TCVN 6126 - 1996)
- Cách tiến hành: cân khoảng 2 gam mẫu dầu cho vào bình nón 250 ml. Dùng
pipet lấy 25 ml dung dịch KOH 0,1 N trong etanol cho vào bình nón chứa mẫu thử.
Tiếp tục cho vào đó một ít chất trợ sôi. Nối bộ sinh hàn với dụng cụ đun nóng và đun
sôi từ từ, khuấy nhẹ trong thời gian 1-2 giờ. Sau khi đun nóng để hỗn hợp về nhiệt độ
phòng. Sau đó cho thêm vào bình nón 3-5 giọt phenolphtalein và chuẩn độ với dung
dịch HCl 0,1 N đến khi màu hồng của chất chỉ thị biến mất. Tiến hành chuẩn độ với
dung môi trắng (khi không cho dầu thải vào) với các bước như trên.
- Tính toán kết quả :
Chỉ số xà phòng được xác định theo công thức:
0 1
s
(V -V ).C.56,1
I =
m
Trong đó:
Vo : thể tích dung dịch chuẩn HCl đã sử dụng cho mẫu trắng, ml;
V1 : thể tích dung dịch chuẩn HCl đã chuẩn mẫu thử, ml;
C : nồng độ chính xác của dung dịch HCl, mol/l;
m : khối lượng mẫu, g.
 Xác định chỉ số iốt (TCVN 6122 – 1996)
- Tiến hành: đặt mẫu thử vào bình dung tích 500 ml. Cho thêm 20 ml dung môi
để hòa tan mỡ. Thêm chính xác 25 ml thuốc thử Wijs, đậy nắp và lắc mạnh, đặt bình
trong bóng tối. Tương tự chuẩn bị một mẫu thử trắng với dung môi và thuốc thử nhưng
không có mẫu thử, để bình trong bóng tối 1 giờ. Đến cuối thời điểm, cho thêm 20 ml

KI và 150 ml nước vào mỗi bình. Chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 chuẩn cho đến
khi gần mất hết màu vàng của iốt. Thêm một vài giọt dung dịch hồ tinh bột và chuẩn
độ cho đến khi lắc mạnh bình thì màu xanh biến mất.
- Tính kết quả: Chỉ số iốt được xác định theo công thức sau:
Id = 2 1
12,69.C.(V -V )
m
Trong đó:
C : nồng độ chính xác của dung dịch Na2S2O3 chuẩn đã sử dụng;
V1: thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn đã sử dụng cho mẫu trắng, ml;
V2: thể tích dung dịch Na2S2O3 chuẩn đã sử dụng cho mẫu thử, ml;
m: Khối lượng mẫu thử, g.
 Xác định hàm lượng cặn rắn (ASTM – D2709)
- Cách tiến hành: cân một khối lượng mẫu xác định đặt trong một lò nung kim
loại và nung để phân hủy hết phần cất. Phần cặn còn lại sau khi nung, được làm nguội
và đem cân lại. Hàm lượng cặn là phần trăm lượng cặn so với khối lượng mẫu ban
đầu.
- Tính toán:
R
A
C .100%
W

Trong đó: A : khối lượng cặn cacbon, g;
W : khối lượng mẫu, g;
CR : hàm lượng cặn rắn, %.
 Xác định hàm lượng muối ăn trong dầu (TCVN 3973 - 84)
- Cách tiến hành: cân 1-2 gam dầu thải vào bình nón 500 ml thêm vào đó 50 ml
C2H5OH lắc mạnh cho tan đều, trong trường hợp dầu không tan hết phải vừa lắc vừa
gia nhiệt nhẹ trên bếp cách thủy. Sau khi dầu tan hết để về nhiệt độ phòng, cho thêm
25 ml etanol khan. Đun hỗn hợp trên bếp cách thủy và cho thêm 25 ml dung dịch
K2H2Sb2O7 vừa cho vừa khuấy trộn, khi thấy kết tủa tạo thành thì cho nhanh hơn. Để
yên ở nhiệt độ phòng 1 giờ rồi lọc kết tủa, dùng etanol rửa kết tủa 7 lần. Hòa tan kết
tủa bằng 8 ml HCl đặc, thêm nước cất đến 50 ml. Cho vào 1 gam tinh thể KI để yên
trong 5 phút rồi chuẩn độ bằng Na2S2O3 cho đến khi dung dịch có màu vàng nhạt,

thêm 5 ml chất chỉ thị hồ tinh bột 0,5 % lắc đều và tiếp tục chuẩn cho đến khi dung
dịch hết màu.
- Tính toán: kết quả hàm lượng muối ăn tính theo công thức sau:
V.N.(58,5/2)
M = .100%
m
Trong đó:
M: hàm lượng muối trong mẫu dầu, % khối lượng;
V: thể tích Na2S2O3 tiêu tốn khi chuẩn, ml;
N: nồng độ đương lượng của Na2S2O3 chuẩn;
m: lượng mẫu dầu đem thử, g;
58,5/2: hệ số chuyển sang khối lượng muối NaCl.
 Xác định hàm lượng nước (TCVN 2631-78)
- Cách tiến hành: cân chính xác 2-3 gam nguyên liệu trong cốc thuỷ tinh thật khô và
sạch đã biết trọng lượng khô tuyệt đối (m). Cân chính xác mẫu và cốc thuỷ tinh trước khi
cho vào tủ sấy (m1). Mang cốc chứa mẫu vào tủ sấy 100oC trong 2 giờ. Để nguội trong
bình hút ẩm 45 phút, cứ tiếp tục như vậy cho đến khi cân được hai trọng lượng liên tiếp
giống nhau hoặc chênh lệch nhau không quá 5 mg , ta được trọng lượng khô tuyệt đối
(m2). Thực hiện với 3 mẫu để lấy giá trị trung bình.
Công thức tính:
1 2
1
(m m ).100
X = (%)
m -m

Nếu X > 0,5 % ta thực hiện công đoạn khử nước .
 Khử nước trong dầu ăn trước khi phản ứng
- Tiến hành: đưa dầu lên nhiệt độ 100oC, giữ ở mức này để cho nước sôi lên và
bốc hơi. Khi không thấy sôi mạnh nữa, nâng nhiệt độ lên 120oC và giữ ở mức đó trong
10 phút. Sau đó cắt nguồn nhiệt, để cho dầu nguội xuống.
 Xác định chỉ số axít (TCVN 6127 – 2007)
- Cách thực hiện: trong bình tam giác 250 ml, cân chính xác khoảng 5 gam mẫu,
thêm vào đó 50 ml hỗn hợp dietylete trong methanol (tỉ lệ 1:1), cho thêm 3-4 giọt

phenolphthalein. Lắc tròn đều và nhẹ nhàng để làm tan chất béo rồi chuẩn độ nhanh
bằng buret với KOH 0,1 N cho đến khi có màu hồng nhạt (bền trong 30 giây).
Công thức tính:
Chỉ số axit (AV)
5,61.V
=
m
Trong đó:
5,61: số mg KOH tương ứng với 1ml KOH 0.1N, mg;
V : số ml KOH 0.1N đã dùng để chuẩn độ, ml;
M : trọng lượng dầu đã cân, g.
b. Phương pháp xử lý tinh chế dầu thải
 Lắng
Quá trình lắng dựa trên sự rơi tự do của các hạt phân tán có trong dầu dưới ảnh
hưởng của trọng lực. Do chỉ dựa vào quá trình rơi trọng lực nên quá trình lắng kéo dài.
Để tạo điều kiện cho quá trình lắng được nhanh thì ta nâng nhiệt độ để độ nhớt của dầu
giảm và ở nhiệt độ này các hạt có kích thước nhỏ sẽ kết tụ tạo ra các hạt có kích thước
lớn hơn nên dễ lắng hơn. Nhiệt độ lắng cặn tốt nhất là 30oC đến 50oC và thời gian lắng
khoảng 1 đến 1,5 giờ.
 Lọc
Quá trình lọc dựa trên khả năng của các vật liệu xốp chỉ cho đi qua những phần
tử có kích thước nhất định. Trong phòng thí nghiệm dùng bông hoặc dùng vải để lọc vì
dầu mỡ có độ nhớt rất lớn nếu lọc bằng giấy lọc sẽ rất lâu.
 Tách axít béo tự do
Axít béo tự do có trong dầu là một trong những nguyên nhân làm cho dầu kém
phẩm chất, các axít béo tự do thường đóng vai trò là xúc tác cho các phản ứng oxy hóa
và phân ly dầu. Vì vậy, trong quá trình tổng hợp biodiesel thì yêu cầu của dầu nguyên
liệu là phải có chỉ số axít nhỏ hơn 2. Việc tách axit béo tự do trong dầu cần đảm bảo
các điều kiện:
 Tác nhân trung hòa phải nhanh chóng phản ứng với axit béo tự do, không tác
dụng với dầu trung tính;
 Hỗn hợp phân lớp nhanh và triệt để, dầu trung tính nhanh chóng tách ra khỏi
tạp chất;

 Không tạo thành hệ nhũ tương bền.
Tác nhân trung hòa thường dùng các loại kiềm như NaOH, KOH,…hoặc các loại
muối kiềm như Na2CO3… Mỗi tác nhân đều có ưu, nhược điểm riêng, nên cần phải
lựa chọn tác nhân phù hợp. Hiệu quả của quá trình trung hòa được đánh giá bằng chỉ
số axít của dầu sau khi trung hòa.
Trung hòa bằng NaOH hay KOH.
Khi trung hòa bằng NaOH hay KOH (Me là Na hoặc K) ta có phản ứng:
RCOOH + MeOH R-COOMe + H2O
Mặt khác MeOH còn tác dụng với triglyxerit:
CH2-O-CO-R1
CH-O-CO-R2
CH2-O-CO-R3
+ 3 MeOH
CH2OH
CHOH
CH2OH
+ R1COOMe + R2COOMe + R3COOMe
Phản ứng này làm tổn hao dầu mỡ, nên trong quá trình trung hòa dầu, mỡ bằng
kiềm thì nhiệt độ, nồng độ của dung dịch kiềm phải thích hợp để hạn chế phản ứng này
xảy ra.
Để tiến hành trung hòa trước hết phải xác định chỉ số axít của dầu, từ đó chọn
nồng độ dung dịch kiềm thích hợp và tính được lượng kiềm vừa đủ để tác dụng với
lượng axít béo tự do có trong dầu thải.
* Cách tiến hành:
- Xác định chỉ số axít của dầu thải.
- Trung hòa bằng NaOH: pha dung dịch NaOH 40 gam/lít. Cho 250 ml dầu thải
vào phễu chiết. Sau đó cho 100 ml dung dịch NaOH trên vào khuấy đều. Tốc độ
khuấy rất quan trọng (10 phút đầu khuấy chậm, 20 phút sau tăng lên 400 vòng/phút),
làm cho kiềm phân tán tốt trong dầu mỡ, tạo điều kiện cho kiềm tiếp xúc với axit béo
tự do để tạo cặn xà phòng. Nếu khuấy chậm phản ứng sẽ không hoàn toàn, tuy nhiên
nếu khuấy quá nhanh thì cặn xà phòng bị vỡ thành những hạt nhỏ lơ lửng gây khó
khăn cho việc lắng cặn.
- Sau đó cho dung dịch muối ăn 3 – 4 % vào để tạo điều kiện cho cặn xà phòng
lắng nhanh. Để lắng trong vài giờ, cặn xà phòng lắng xuống, dầu sẽ nổi lên trên.
 Điều kiện cho quá trình xử lý trung hòa dầu thải [8].

Từ các kết quả nghiên cứu quá trình trung hòa dầu thải của Đỗ Thị Diễm Thúy,
luận văn Thạc sĩ “Nghiên cứu chuyển hóa dầu ăn phế thải và mỡ cá thành biodiesel
trên xúc tác dị thể”, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, ta có thể sử dụng các điều
kiện thực nghiệm làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.
Tác nhân trung hòa là NaOH và KOH cho hiệu suất cao và chỉ số axit thấp hơn
khi dùng Na2CO3. Dung dịch Na2CO3 cho hiệu suất thấp do phản ứng trung hoà tạo ra
CO2 bay lên gây xáo trộn hỗn hợp làm xà phòng tạo ra khó lắng tách nên hiệu suất thu
hồi dầu trung tính thấp hơn. Do đó, ta chọn dung dịch NaOH 4% làm tác nhân trung
hòa [3].
Bảng 2.2. Các điều kiện tối ưu cho quá trình xử lý trung hòa dầu thải
Các điều kiện xử lý Dầu thải
Tác nhân trung hòa NaOH 4%
Hàm lượng bazơ dư, % 8
Nhiệt độ nước rửa, oC 70
Số lần rửa, lần 4
Để kiểm tra dầu đã sạch chưa ta có thể dùng giấy đo pH để thử nước rửa, khi giấy
đo pH không đổi màu thì coi như dầu đã sạch.
 Rửa và sấy dầu
Sau khi trung hòa, ta tiến hành rửa lại bằng nước nóng 70oC nhằm loại bỏ hoàn
toàn xà phòng và kiềm dư còn lại. Thử nước rửa bằng giấy quỳ, rửa cho đến khi nước
rửa trong và trung tính. Sau khi rửa, lắng và tách nước xong, trong dầu vẫn còn một ít
nước dưới dạng hạt phân tán nhỏ, do đó cần phải sấy để tách nước. Có thể sấy ở chân
không hoặc áp suất thường. Sấy dầu trong chân không sẽ cho chất lượng dầu cao hơn
vì tránh dầu bị phân hủy và oxy hóa.
Sau đó xác định lại chỉ số axít, chỉ số này nhỏ hơn hai là đạt yêu cầu.
- Chiết lấy phần dầu, rửa lại bằng nước vài lần;
- Sau đó đem dầu đi sấy ở 120oC trong 1 giờ để đuổi hết nước và các chất bay hơi
trong dầu, dùng muối hút ẩm để hút nước trong dầu;
- Xác định lại các tính chất kỹ thuật của dầu thải đã xử lý.

2.2.2. Phương pháp tổng hợp biodiesel
a. Phương pháp hoạt hóa xúc tác CaO
CaO hay vôi sống là xúc tác hydroxít của kim loại kiềm thổ, nó là oxít kiềm được
sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong đời sống. Điều chế xúc tác CaO
cho phản ứng tổng hợp biodiesel đơn giản: CaO công nghiệp được nghiền nhỏ rồi đem
nung ở 1000oC trong 4-5 giờ để loại hoàn toàn hơi nước và CO2 hấp phụ trên bề mặt,
tăng độ xốp, xúc tác sau khi hoạt hóa để nguội rồi mang bảo quản kỹ trong lọ kín cách
biệt với không khí.
b. Phương pháp tiến hành phản ứng tổng hợp biodiesel
Hình 2.3. Hệ thống tiến hành phản ứng biodiesel
Quá trình thực hiện phản ứng điều chế diesel sinh học được thực hiện bằng phản
ứng chuyển vị este để điều chế metyl este.
- Tiến hành phản ứng:
Lắp sơ đồ phản ứng như hình 2.10. Bình cầu có một cổ lắp nhiệt kế theo dõi
nhiệt độ, một cổ lắp ống sinh hàn để methanol bay hơi lên ngưng tụ trở lại thiết bị
phản ứng, một cổ nạp xúc tác và dầu nguyên liệu sau khi nạp xong đậy kín cổ này lại
để tránh hơi methanol bay ra ngoài.
Sau khi lắp xong cân một lượng xúc tác cho vào bình phản ứng, sau đó lấy pipet
hút đúng thể tích của methanol cần dùng rồi cho luôn vào bình phản ứng, đậy kín cổ
bình tiến hành khuấy gia nhiệt khoảng 15 phút để hoạt hóa xúc tác, lấy khối lượng dầu

đã xử lý cho vào bình phản ứng, nâng nhiệt độ tới nhiệt độ khảo sát (60oC) rồi bắt đầu
tính thời gian phản ứng.
Sau khi thực hiện phản ứng xong, tiến hành tháo thiết bị phản ứng, đưa hỗn hợp
vào phiễu chiết.
- Tinh chế sản phẩm
Hỗn hợp sau khi phản ứng xong, cho vào phiễu chiết, để hỗn hợp tách càng lâu
càng tốt. Thời gian lắng khoảng 6 – 8 giờ. Hỗn hợp phản ứng được tách thành 3 pha.
Pha trên cùng là biodiesel, ở giữa là glyxerin, pha dưới cùng là xúc tác rắn. Chiết phần
ở trên (biodiesel) đem đi xử lý tiếp.
Sau khi tách lấy biodiesel, ta đem đi hút chân không để loại bỏ hết xúc tác CaO
còn lại trong dầu. Trong biodiesel lúc này vẫn còn lẫn glyxerin, methanol, nên ta tiến
hành rửa metyl este để tách các hợp chất này. Hầu hết các tạp chất này đều phân cực
và tan hoàn toàn trong nước, do vậy ta rửa sản phẩm bằng nước nóng khoảng 70oC,
lượng nước rửa khoảng 80 % thể tích metyl este. Khuấy trộn nhẹ khoảng 15 phút. Sau
đó cho hỗn hợp vào phiễu chiết chờ tách thành hai pha rõ ràng, ta chiếc bỏ nước rửa
phía dưới, lấy dầu phía trên, tiến hành rửa đến khi thấy quỳ tím không đổi màu thì
ngưng.
Sản phẩm sau khi rửa được đem đi sấy ở nhiệt độ 120oC trong 1 giờ để loại bỏ
nước hoàn toàn. Trước khi sấy cho một lượng nhỏ toluene hoặc hexan vào rồi sấy đến
khi không thấy hơi bay trên bề mặt dầu nữa sau đó cho chất hút ẩm vào để loại bỏ
hoàn toàn hơi nước ra khỏi sản phẩm.

Hình 2.4. Sơ đồ khối quá trình tổng hợp biodiesel

2.2.3. Phương pháp xác định độ chuyển hóa bằng thực nghiệm
Từ các kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng độ nhớt của hỗn hợp sau phản ứng
este hóa có liên quan chặt chẽ đến thành phần metyl este có trong hỗn hợp [22, 23]. Do
đó, chúng ta có thể đánh giá sơ bộ hiệu suất chuyển hóa của dầu thành biodiesel dựa
trên thông số độ nhớt của hỗn hợp sản phẩm. Trên cơ sở đó, ta tiến hành xây dựng đồ
thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ nhớt theo thành phần metyl este có trong hỗn hợp
giữa metyl este và dầu thải nguyên liệu để đánh giá độ chuyển hóa triglyxerit trong
dầu ăn thải. Quá trình được thực hiện như sau:
Đầu tiên ta tổng hợp biodiesel trên xúc tác CaO và methanol theo tài liệu tham
khảo [1], với điều kiện phản ứng:
 Nhiệt độ 60oC;
 Tỷ lệ mol methanol:dầu là 8:1.
 Hàm lượng xúc tác CaO bằng 6% khối lượng nguyên liệu.
Sau đó đem hòa trộn sản phẩm thu được với dầu thải nguyên liệu theo những tỷ
lệ thể tích và tiến hành xác định độ nhớt ở 40oC.
Sử dụng 3 loại nhớt kế:
 Nhớt kế có khoảng đo từ 22 – 100 cSt
 Nhớt kế có khoảng đo từ 7 – 35 cSt
 Nhớt kế có khoảng đo từ 1,6 – 8 cSt
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu
 Hiệu suất sơ bộ của phản ứng (kí hiệu là Hbio) được tính theo công thức [2, 16, 17] :
biott
bio
biolt
m
H (%) = .100%
m
Trong đó:
mbiott: khối lượng biodiesel thực tế thu được, g;
mbiolt: khối lượng biodiesel theo lý thuyết, g;
R1COOCH2
R2COOCH
R3COOCH2
+ 3CH3OH
CH2 OH
CH OH
CH2 OH
+
R1COOCH3
R2COOCH3
R3COOCH3
Xúc tác

Do nbiolt= ndauthai và dau bio
biolt biolt bio dauthai bio
dauthai
m .M
m =n .M =n .M =
M
Nên ta suy ra: bio dauthai
bio
dau bio
m .M
H = .100%
m .M
Trong đó:
nbiolt : số mol biodiesel theo lý thuyết, mol;
ndauthai : số mol của triglyxerit theo lý thuyết,mol;
Mdauthai: khối lượng mol phân tử trung bình của dầu;
Mbio : khối lượng mol trung bình của biodiesel;
mdau : khối lượng của dầu đem đi phản ứng, g;
mbio : khối lượng của biodiesel thu được, g;
- Khối lượng mol trung bình (MTB = Mdauthai) của dầu ăn được tính từ phân tử gam
trung bình (M*), M* của các axit chính trong thành phần triglyxerit của dầu ăn thải:
n
i i
i=1
n
i
i=1
M m
M* =
m


Trong đó:
Mi là khối lượng mol của axit béo;
mi là % khối lượng của axit béo, %.
- Tính khối lượng mol trung bình của dầu ăn thải MTB theo công thức:
TB
M 3.M* -3 41
 
- Cứ 1 mol dầu thực hiện phản ứng transester hóa với methanol nếu chuyển hóa hoàn
toàn thì khối lượng mol trung bình của biodiesel được tính theo công thức:
bio TB
M M 41 45
  
 Độ chuyển hóa của sản phẩm có thể tính theo lượng biodiesel thu được theo công
thức sau [4]:
bio bio
dau dau
(m .C )
C =
M/(m /3M )

Trong đó:
mbio, mdau : khối lượng sản phẩm và khối lượng nguyên liệu, g;
Cbio : hàm lượng biodiesel có trong sản phẩm;
Mbio, Mdau : khối lượng phân tử trung bình của biodiesel và dầu.
Vì ba phân tử triglyxerit tạo ra ba phân tử metyl este nên ta có hệ số 3.
Cũng có thể tính độ chuyển hóa của sản phẩm theo lượng glyxerin tạo thành theo công
thức sau [4]:
 
gly
gly dau dau
m
C =
M . m /M
Trong đó:
mdau : khối lượng dầu đưa vào phản ứng, g ;
Mdau : khối lượng phân tử trung bình của dầu thực vật;
mgly : khối lượng glyxerin thu được, g;
Mgly : khối lượng phân tử glyxerin (Mgly = 92).
Ngoài ra còn các phương pháp thực nghiệm khác để xác định độ chuyển hóa
của phản ứng.
2.2.5. Phương pháp khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp
biodiesel từ dầu ăn thải trên xúc tác dị thể CaO
a. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu
Tỷ lệ methanol:dầu là một trong những thông số quan trọng của phản ứng tổng
hợp diesel sinh học. Để khảo sát tỷ lệ mol methanol:dầu trong tổng hợp biodiesel với
xúc tác CaO ta cố định các điều kiện phản ứng như sau:
Bảng 2.3. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu
Điều kiện thí nghiệm Thông số
Tỷ lệ methanol:dầu 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 10:1, 11:1
Thể tích dầu đã xử lý, ml 100
Xúc tác CaO, % kl nguyên liệu 6
Nhiệt độ phản ứng, oC 60
Thời gian phản ứng, phút 100
Tốc độ khuấy, vòng/phút 600

b. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác
Sau khi xác định tỷ lệ mol methanol:dầu tối ưu, ta tiếp tục khảo sát ảnh hưởng
của hàm lượng xúc tác tới hiệu suất chuyển hóa.
Hàm lượng xúc tác là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất tạo biodiesel.
Để khảo sát hàm lượng xúc tác đến quá trình phản ứng, ta cố định các điều kiện tổng
hợp biodiesel như sau:
Bảng 2.4. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của xúc tác
Xúc tác CaO, % kl nguyên liệu 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%
Thời gian phản ứng, phút 100
Tỷ lệ methanol:dầu Đã xác định ở trên
c. Ảnh hưởng của thời gian phản ứng
Sau khi xác định tỷ lệ mol methanol:dầu tối ưu và hàm lượng xúc tác tối ưu, ta
tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác tới hiệu suất chuyển hóa.
Thời gian phản ứng cũng ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất tạo biodiesel. Để
khảo sát thời gian phản ứng cho quá trình tổng hợp biodiesel với xúc tác CaO, ta cố
định các điều kiện phản ứng tổng hợp biodiesel như sau:
Bảng 2.5. Điều kiện thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng
Thời gian phản ứng , phút 60, 80, 100, 120, 150, 180.
Xúc tác CaO, % kl nguyên liệu Đã xác định ở trên
Tỷ lệ methanol:dầu Đã xác định ở trên

2.2.6. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu cơ bản của biodiesel
Đánh giá chất lượng sản phẩm diesel sinh học theo tiêu chuẩn ASTM D6751 theo
các chỉ tiêu sau:
 Xác định tỷ trọng của dầu thải theo ASTM D1298.
 Độ nhớt động học theo ASTM D445.
 Xác định điểm chớp cháy cốc hở theo ASTM D92.
 Hàm lượng cặn carbon theo ASTM D4530.
 Xác định độ ăn mòn tấm đồng theo ASTM D130.

CHƯƠNG III
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu chất lượng dầu ăn thải trước xử lý
Nguyên liệu được chọn để tổng hợp biodiesel là dầu ăn thải từ nhà hàng Cô Nên,
Bãi Trước, thành phố Vũng Tàu.
Nguyên liệu được đem đi phân tích tại Trung tâm phân tích dịch vụ thí nghiệm,
số 2, đường Nguyễn Văn Thủ, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh, qua kết quả chạy phổ
GC, số liệu cụ thể ở bảng 3.1 .
Bảng 3.1. Thành phần axit béo có trong dầu ăn thải
Kết quả Hàm lượng, %
C10:0
C12:0
C14:0
C15:0
C16:0
C16:l
C17:0
C18:0
C18:1
C18:2
C18:3
C20:0
C20:1
C22:0
C22:1
C24:0
0,01
0,10
0,63
0,03
33,26
0,25
0,07
4,32
47,77
12,32
0,29
0,45
0,25
0,09
0,03
0,10
Khối lượng mol trung bình (MTB) của dầu ăn thải được tính từ phân tử gam trung
bình (M*), M* được tính bằng công thức sau [2, 17]:
n
i i
i=1
n
i
i=1
M m
M* =
m



Trong đó:
Mi : khối lượng mol của axit béo;
mi : % khối lượng của axit béo, %.
- Tính khối lượng mol trung bình của dầu MTB theo công thức:
MTB= 3.M* -3+41
Dầu nguyên liệu có M* = 272,23.
Suy ra MTB = 3.272,23  3+41= 854,70.
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu chất lượng của dầu ăn thải
Chỉ tiêu chất lượng Dầu ăn thải
Chỉ số axít, mg KOH/g 2,33
Chỉ số xà phòng, mg KOH/g 191,12
Chỉ số iốt, g I2/100g 64,69
Độ nhớt động học ở 40oC, cSt 33,70
Tỷ trọng, g/cm3 0,90
Hàm lượng muối, % kl 3,50
Hàm lượng nước, % tt 0,18
Hàm lượng cặn rắn, % kl 0,33
Màu sắc Vàng sẫm
Từ kết quả ở bảng 3.2 ta thấy:
- Xác định màu dầu giúp ta nhận định sơ bộ phẩm chất của dầu, dầu có màu nâu
sẫm chứng tỏ chứng tỏ chất lượng của dầu xấu nên muốn làm nguyên liệu cho phản
ứng tổng hợp biodiesel cần phải qua quá trình xử lý.
- Chỉ số axít của dầu ăn thải tuy nhỏ, nhưng vẫn chưa đủ điều kiện để làm
nguyên liệu tổng hợp biodiesel, vì vậy ta phải tiến hành trung hòa để giảm chỉ số axít
của nó xuống dưới 2 mg KOH/g dầu.
- Chỉ số xà phòng của dầu tương đối cao nên khi tổng hợp biodiesel phải hết sức
chú ý đối với xúc tác kiềm mạnh, nếu không sẽ bị xà phòng hóa, gây khó khăn cho
phản ứng và lọc, tách sản phẩm, làm giảm hiệu suất thu biodiesel.

- Chỉ số iốt biểu thị mức độ không no của dầu, do chỉ số iốt biểu thị mức độ
không no của dầu, chỉ số iốt ở đây tương đối cao nên cần phải có biện pháp bảo quản
phù hợp để tránh sản phẩm biodiesel đễ bị biến chất.
- Hàm lượng cặn thấp, tuy nhiên ta cũng phải tiến hành lọc để tránh cặn bẩn bám
vào bề mặt xúc tác, làm giảm hoạt tính xúc tác, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản
phẩm.
- Trong dầu ăn thải có lẫn muối, do chiên thực phẩm người ta có ướp muối vào.
Lượng muối trong dầu ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp biodiesel, do lượng Na+ gây
xà phòng hóa nguyên liệu, làm giảm hiệu suất tổng hợp biodiesel. Tuy nhiên, dùng
nước rửa dầu lúc này nước hòa tan muối và tách muối ra khỏi dầu.
- Dầu ăn thải có lẫn nước vì vậy ta cần phải sấy khô, vì yêu cầu nguyên liệu
không được lẫn nước, nếu lẫn nước sẽ gây ra phản ứng thủy phân, xà phòng hóa tạo ra
xà phòng, xà phòng này có thể gây kết khối phản ứng, làm giảm khả năng tiếp xúc
giữa rượu và triglyxerit nên giảm hiệu suất phản ứng. Do đó phải xác định hàm lượng
nước và tiến hành khử nước trong dầu trước khi đưa vào phản ứng.
3.2. Kết quả phân tích chất lượng dầu ăn thải sau xử lý
Hình 3.1. Dầu ăn thải sau xử lý
Sau khi xử lý dầu thải ta tiếp tục xác định các chỉ tiêu để kiểm tra chất lượng của
nguyên liệu.

Bảng 3.3. Một số tính chất của dầu ăn thải sau khi xử lý
Chỉ tiêu chất lượng Dầu ăn thải
Chỉ số axít, mg KOH/g 0,34
Chỉ số xà phòng, mg KOH/g 190,96
Chỉ số iốt, g I2/100g 62,97
Độ nhớt động học ở 40oC, cSt 33,60
Tỷ trọng, g/cm3 0,89
Hàm lượng muối, % kl 0
Hàm lượng nước, % tt 0
Hàm lượng cặn rắn, % kl 0
Màu sắc Vàng sáng
Qua bảng số liệu ta thấy dầu sau khi xử lý có tỷ trọng giảm, hàm lượng nước và
các tạp chất cơ học còn không còn. Đặc biệt chỉ số axít của dầu thải sau xử lý chỉ còn
0,34 mg KOH/g dầu và đã đủ tiêu chuẩn để làm nguyên liệu để tổng hợp metyl este.
3.3. Kết quả xác định độ chuyển hóa bằng phương pháp thực nghiệm
Sau khi tiến hành đo độ nhớt của hỗn hợp metyl este để xác định độ chuyển hóa
theo thực nghiệm ta có kết quả ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của hàm lượng metyl este đến độ nhớt
Metyl este,
% thể tích
Độ nhớt
40o C, cSt
Metyl este,
% thể tích
Độ nhớt
40o C, cSt
Metyl este,
% thể tích
Độ nhớt
40o C, cSt
100 4,398 65 8,785 30 18,200
95 5,016 60 9,730 25 20,545
90 5,375 55 10,99 20 22,960
85 6,251 50 12,145 15 27,100
80 6,834 45 13,650 10 29,800
75 7,280 40 15,190 5 32,800
70 8,085 35 16,835 0 33,700
Dựa vào số liệu bảng 3.4 ta vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của % metyl
este trong hỗn hợp sản phẩm vào độ nhớt của hỗn hợp.

Hình 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng metyl este đến độ nhớt
Nhìn vào đồ thị hình 3.2 ta nhận thấy rằng, giá trị độ nhớt của các mẫu hỗn hợp
biến đổi theo chiều hướng tương giảm dần. Như vậy, chúng ta có thể sử dụng để đánh
giá sơ bộ độ chuyển hóa của phản ứng tổng hợp biodiesel bằng cách đo độ nhớt của
sản phẩm. Khi phần trăm thể tích metyl este trong hỗn hợp tăng thì độ nhớt của hỗn
hợp giảm, vì metyl este có độ nhớt thấp hơn nhiều so với độ nhớt của dầu thải nguyên
liệu.
3.4. Kết quả khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp biodiesel từ
dầu ăn thải trên xúc tác dị thể CaO
a. Ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu
Về mặt lý thuyết, tỷ lệ methanol:dầu càng lớn thì càng thuận lợi cho phản ứng, vì
đây là phản ứng thuận nghịch do đó muốn tăng độ chuyển hóa của phản ứng cần cho
dư tác chất phản ứng.
Khi thực hiện khảo sát tỷ lệ mol methanol:dầu ta cố định các thông số: hàm
lượng xúc tác CaO 6 % (% kl nguyên liệu), nhiệt độ phản ứng 60oC, thời gian phản
ứng 100 phút, tốc độ khuấy 600 vòng/phút, ta thay đổi các tỷ lệ mol methanol:dầu. Kết
quả khảo sát trong bảng 3.5.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Độ
nhớt,
cSt
Metyl este, % thể tích

Bảng 3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol:dầu đến độ chuyển hóa
Tỷ lệ mol
methanol:dầu
Độ nhớt 40oC,
cSt
Độ chuyển hóa,
% metyl este
Hiệu suất,
%
5:1 5,05 94,45 80,15
6:1 4,83 96,38 81,62
7:1 4,76 97,43 83,93
8:1 4,66 97,96 83,12
9:1 4,68 97,83 82,70
10:1 4,70 97,55 82,39
11:1 4,76 97,40 82,09
Dựa vào bảng 3.5 ta vẽ được đồ thị hình 3.3 để đánh giá độ chuyển hóa và hình
3.4 để đánh giá hiệu suất phản ứng lên tỷ lệ methanol:dầu.
Hình 3.3. Độ chuyển hóa triglyxerit phụ thuộc vào tỷ lệ mol methanol:dầu
94.5
95
95.5
96
96.5
97
97.5
98
98.5
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Độ
chuyển
hóa
triglyxerit,
%metyl
este
Tỷ lệ metanol:dầu

Biodiesel từ dầu ăn thải

Biodiesel từ dầu ăn thải

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

Similar to Biodiesel từ dầu ăn thải

Similar to Biodiesel từ dầu ăn thải (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Biodiesel từ dầu ăn thải