بهینه سازی عملکرد رآکتور حفرهزای هیدرودینامیکی جهت تولید بیودیزل به کمک سطح پاسخ (مطالعه موردی: روغن آفتابگردان)

توسعه و به کارگیری فنآوری های شدت بخشی فرآیند تولید بیودیزل در واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت بهبود فرآیند همزنی و انتقال جرم وحرارت بین دو فاز مایع واکنش، منجر به ابداع رآکتورهای جدید شد که این امر سبب افزایش بازده واکنش و کاهش زمان تولید سوخت بیودیزل شدهاست. بنابراین، در این تحقیق عملکرد رآکتور حفرهزای هیدرودینامیکی ساخته شده که جزء رآکتورهای نوین و قابل توسعه در ابعاد صنعتی می باشد،بررسی شد تا تنظیمات دقیق رآکتور برای تولید بیودیزل بهینه شود. روغن مورد استفاده در این آزمایش، روغن آفتابگردان بود و نسبت مولی متانول بهروغن 6 به 1 در نظر گرفته شد. همچنین، از هیدروکسید سدیم به عنوان کاتالیزور قلیایی با درصد وزنی 0/01 نسبت به روغن استفاده گردید. موارد موردمطالعه دور رآکتور، دبی سیال ورودی به رآکتور و مدت زمان چرخش سیال در رآکتور بود. نمونه های حاصل توسط دستگاه کروماتوگراف گازی تجزیه وتحلیل شد و درصد متیل استر تولید شده استخراج شد. سپس به کمک روش سطح پاسخ با استفاده از نرم افزار Design Expert عملکرد رآکتور مدل شد و در فرآیند بهینه سازی بهترین شرایط تولید بیودیزل بررسی گردید. بهترین عملکرد در تولید بیودیزل: دبی سیال ورودی 0/86 لیتر بر دقیقه، زمان گردش 1/02 دقیقه و سرعت دورانی رآکتور 8447 دور بر دقیقه با عملکرد 6/19 میلی گرم بر کیلوژول حاصل شد که بهترین خلوص بیودیزل تولیدی بالغ بر 88 درصد متیل استر بود.

Keywords:

بهینه سازی , بیودیزل , ترانس استریفیکاسیون , روش سطح پاسخ