Optimization of biodiesel production from Jatropha curcas L. using response surface methodology
Từ khóa:
Biodiesel, dầu mè, phương pháp bề mặt đáp ứng
Keywords:
Biodiesel, Jatropha curcas, RSM
ABSTRACT
The overall goal of this work is to optimize biodiesel production process from Jatropha curcas oil (JO). To achieve this goal, an acid-catalyzed pretreatment of highly acidic Jatropha curcas oil (AV = 49 mg KOH/g) followed by a transesterification procedure with methanol and potassium hydroxide as a catalyst was used to produce Jatropha curcas biodiesel (JME). The optimum reaction conditions were obtained by using response surface methodology (RSM) coupled with central composite design (CCD). The results showed that an optimum biodiesel yield of 83.71% could be obtained under the following reaction conditions: methanol content of 20.2% (by weight with respect to the oil), catalyst concentration of 0.64% (by weight with respect to the oil), and the reaction time of 40.8 minutes.
TÓM TẮT
Nghiên cứu này hướng đến tổng hợp biodiesel từ một loại dầu không ăn được là dầu Jatropha (JO). Để đạt được mục tiêu này, một quá trình hai giai đoạn gồm ester hóa xúc tác acid và tiếp theo là transester hóa với methanol xúc tác KOH đã được sử dụng để tổng hợp biodiesel từ dầu Jatropha (JME) (AV = 49 mg KOH/g). Điều kiện tối ưu của phản ứng đạt được bằng cách sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) kết hợp với mô hình tâm phức hợp (CCD). Kết quả cho thấy quá trình transester hóa đạt được hiệu suất tối ưu là 83.71% tương ứng với các điều kiện sau: hàm lượng methanol và chất xúc tác lần lượt là 20.2% và 0.64% so với khối lượng dầu và thời gian phản ứng là 40.8 phút.
Dat, N. V., Thanh, N. Q. C., Men, L. T., Thao, D. N .T., Phuong, T. H., Khoa, C. D., Khoa, D. V. A., Phong, H. Q., Hai, P. V., Loc, L. C., 2017. Application of response surface methodology for optimizing transesterification of coconut oil. Can Tho University Journal of Science. Vol 5: 101-108.
Dat, N.V., Thanh, N.Q.C., Hien, O.T.M., Phong, H.Q., Thuc, L.V. and Loc, L.C., 2016. Biodiesel production from some biomass sources available in Vietnam. Can Tho University Journal of Science. Vol 3: 102-107.
Nguyễn Văn Đạt, Bùi Thị Bửu Huê, Ngô Kim Liên, Nguyễn Thị Ánh Hồng, Đỗ Võ Anh Khoa, Phạm Quốc Nhiên, Quách Quang Huy, Lê Văn Thức, Huỳnh Hữu Trí, 2012. TỔNG HỢP DIESEL SINH HỌC TỪ DẦU HẠT CAO SU. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 21a: 105-113
Nguyễn Văn Đạt, Nguyễn Văn Thạnh, Nguyễn Quang Lương, Võ Tấn Phát, Danh Huỳnh Mỹ An, Trần Thị Liễu, Lê Văn Thức, , 2013. TỔNG HỢP DẦU DIESEL SINH HỌC TỪ DẦU HẠT BÀNG. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 28: 106-110
Nguyễn Văn Đạt, Bùi Thị Bửu Huê, Dương Kim Hoàng Yến, Nguyễn Văn Nhã, Phạm Văn Thanh, Trần Phát Đạt, Lưu Cẩm Lộc, Lê Văn Thức, 2012. TỔNG HỢP DẦU DIESEL SINH HỌC TỪ DẦU MÙ U. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 24b: 108-116
Nguyễn Văn Đạt, Bùi Thị Bửu Huê, Dương Kim Hoàng Yến, Nguyễn Văn Nhã, Phạm Văn Thanh, Trần Phát Đạt, Lưu Cẩm Lộc, Lê Văn Thức, 2012. TổNG HợP DầU DIESEL SINH HọC Từ DầU THầU DầU. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 24b: 147-155
Nguyễn Văn Đạt, Bùi Thị Bửu Huê, Lê Thị Bạch, Ngô Kim Liên, Đỗ Võ Anh Khoa, Phạm Bé Nhị, Hoà, Hà Thị Kim Quy, 2011. TỔNG HỢP DIESEL SINH HỌC TỪ BÃ CÀ PHÊ. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 20b: 248-255
Dat, N.V., Tuan, H.T., Dat, N.T., Phong, H.Q., Huong, H.L., Hien, O.T.M.and Purwadi, R., 2020. The preparation of a fine tip calcium ion selective electrode. Can Tho University Journal of Science. 12(1): 45-49.
Dat, N.V., Hirotsu, T. and Goto, S., 2019. Evaluation of the oxidation stability of jatropha biodiesel/diesel blends. Can Tho University Journal of Science. 11(2): 61-68.
Nguyễn Hứa Duy Khang, SHINICHI GOTO, TOSHIHIRO HIROTSU , 2013. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT KHÁNG OXY HÓA ĐẾN SỰ THAY ĐỔI THÀNH PHẦN DẦU DIESEL SINH HỌC TỔNG HỢP TỪ MỠ CÁ TRA, CÁ BASA. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 25: 8-12
Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ
Lầu 4, Nhà Điều Hành, Khu II, đường 3/2, P. Xuân Khánh, Q. Ninh Kiều, TP. Cần Thơ
Điện thoại: (0292) 3 872 157; Email: tapchidhct@ctu.edu.vn
Chương trình chạy tốt nhất trên trình duyệt IE 9+ & FF 16+, độ phân giải màn hình 1024x768 trở lên