مدل سازی و بهینه سازی سامانه تولید بیودیزل پلاسمای سرد اتمسفری-فراصوت با استفاده از روش سطح پاسخ

به منظور پاسخگویی به تقاضای عظیم انرژی و کاهش مصرف سوخت های فسیلی و کاهش آلودگی هوا، استفاده از یک سوخت زیستی سبز، پاک و پایدار تنها جایگزین است. زمانی که از یک پیش ساز و فرآیند مناسب در تولید بیودیزل استفاده شود، جایگزینی آن به عنوان یک سوخت جایگزین قطعی تر می شود. هدف این مطالعه ارزیابی راکتور ترکیبی جت پلاسما - فراصوت در تولید بیودیزل است. استفاده از جت پلاسما در تولید بیودیزل به دلیل استفاده از میدان های الکتریکی قوی در فرآیند ترانس استریفیکاسیون به عنوان یک فرآیند تجزیه مولکولی پیشرفته در سال های اخیر بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. چهار فاکتور نسبت مولی متانول به روغن (۱:۴، ۱:۶، ۱:۸)، درصد کاتالیزور (۷۵/۰، ۱، ۲۵/۱)، زمان (۳۰، ۶۰ و ۹۰ ثانیه) و توان فراصوت (۱۰۰، ۲۵۰ و ۴۰۰ وات) برای تولید بیودیزل در این سامانه ترکیبی بررسی شد. روش سطح پاسخ (RSM) برای بهینه سازی محتوای متیل استر استفاده شد. در بهینه سازی RSM، بیشترین عملکرد بیودیزل ۸۲/۹۳ درصد در توان فراصوت ۷۶/۳۹۵ وات، نسبت مولی ۷۵/۶، درصد کاتالیست ۹۶/۰ درصد وزنی و زمان واکنش ۵۸/۷۹ ثانیه بود. مشخصات فیزیکی شیمیایی بیودیزل تولید شده مطابق با استاندارد ASTM D۶۷۵۱ است. به طور کلی، نتایج نشان می دهد بیودیزل تولید شده از طریق این سامانه ترکیبی، باعث صرفه جویی در زمان با بیشترین بازده تبدیل شده است.

کلیدواژه ها:

فراصوت ، تولید بیودیزل ، سوخت زیستی ، جت پلاسما ، ترانس استریفیکاسیون