hrvatski

Optimiranje procesa proizvodnje biodizela iz otpadnih ulja upotrebom novih gvanidinskih katalizatora

Kako bi se unaprijedila proizvodnja biodizela s ekonomskog i ekološkog gledišta potrebno je istražiti primjenu novih katalizatora, ekološki prihvatljivijih i ekonomski isplativijih sirovina te optimirati proces s istima. Konvencionalni katalizatori poput NaOH i KOH kada se primjenjuju na biljna ulja s većim sadržajem slobodnih masnih kiselina i vode dovode do saponifikacije koja bitno otežava separaciju produkata i povećava proizvodnju otpadne vode. U isto vrijeme primjena biljnih ulja (posebice jestivih) negativno utječe na tržište hrane te smanjuje količinu iskoristivih poljoprivrednih površina. Osim toga, najčešće korišteni alkohol za transesterifikaciju, metanol, proizvodi se iz neobnovljivih izvora (povećava emisiju stakleničkih plinova) i toksičan je. Iz tih razloga u ovom radu ispitana je aktivnost novog gvanidinskog katalizatora N, N', N''-tris(3- dimetilamino)propil gvanidina (GV3) uz kojeg ne dolazi do saponifikacije, a kao sirovine korištene su otpadno restoransko ulje i niži alkoholi, metanol, etanol, n-butanol i i-butanol. Ovdje je posebice zanimljiva sirovina etanol kojeg je moguće proizvesti iz obnovljivih izvora (bioetanol). Shodno tome provedeno je modeliranje i optimizacija šaržnog procesa proizvodnje etilnih estera višemasnih kiselina (FAEE) transesterifikacijom otpadnih ulja s etanolom pomoću GV3 za najvažnije procesne parametre (maseni udio katalizatora, molarni omjer etanola i otpadnog ulja, temperatura i vrijeme provedbe reakcije) metodom planiranja pokusa s faktorskim centralno kompozitnim planom. Kao rezultat razvijen je vjerodostojan empirijski matematički model. Pomoću metode odzivnih površina (RSM) utvrđeni su optimalni uvjeti procesa za zadane ciljeve. Ciljevi optimiranja bili su postizanje maksimalne konverzije uz minimalan udio katalizatora i minimalnu temperaturu s omjerom reaktanata što bližim stehiometrijskom te što kraćem vremenu. Ovisno o zadanoj važnosti pojedinog cilja dobiveni su različiti optimalni uvjeti od kojih su odabrani: maseni udio katalizatora od 1, 72 mas. % ; molarni omjer etanola i otpadnog ulja od 5, 35:1 ; temperatura od 40 °C i vrijeme od 40 min s predviđenom konverzijom od 91, 44 %.

gvanidini; transesterifikacija; biodizel; etanol; optimiranje

nije evidentirano