Tối ưu hóa quy trình tổng hợp biodiesel từ dầu Jatropha curcas L. bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

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.