مدلسازي و بهينه سازي توليد بيوديزل از روغن سويا

با توجه به افزايش روز افزون آلودگي‌هاي زيست محيطي و كاهش ذخاير سوخت‌هاي فسيلي، انتخاب جايگزيني مناسب براي سوخت‌هاي تجديد ناپذير بسيار مورد توجه قرار گرفته است؛ از جمله اين سوخت‌هاي جايگزين مي‌توان به بيوديزل‌ها كه سوخت‌هاي تجديد پذير هستند اشاره كرد. در اين پژوهش، به مدلسازي و بهينه‌سازي رياضي توليد بيوديزل روغن سويا طي فرآيند ترانس استريفيكاسيون با نرم افزار متلب و الگوريتم تكامل تفاضلي پرداخته شده است. واكنش ترانس استريفيكاسيون در حضور كاتاليزور پتاسيم هيدروكسيد و در يك راكتور ناپيوسته انجام شده است. با توجه به داده‌ها و اطلاعات آزمايشگاهي، مدلي براي بررسي همزمان غلظت كاتاليزور در محدوده (wt% 1-0.4)، نسبت مولي متانول به روغن در محدوده (12-5) و دما در محدوده (°C65-°C25) طراحي شده است. همچنين پارامترهاي سينتيكي مجهول در مدل توسعه داده شده محاسبه شد. مقايسه نتايج مدل و داده‌هاي تجربي نشان داد كه مدل پيشنهادي از دقت مناسبي برخوردار است. نتايج مدلسازي نشان داد بين بازده بيوديزل و پارامترهاي موثر (دما، نسبت مولي روغن به الكل و غلظت كاتاليست) رابطه وجود دارد. با افزايش دما و نسبت مولي روغن به الكل و كاهش غلظت كاتاليست بازده بيوديزل افزايش مي يابد. در انتها از مدل براي يافتن شرايط بهينه واكنش ترانس استريفيكاسيون جهت به حداكثر رساندن بازده بيوديزل استفاده شد. در شرايط بهينه‌ي غلظت كاتاليزور wt% 0.4501، نسبت مولي متانول به روغن 15 و دماي °C70 مقدار بازده توليد بيوديزل به % 96.87 رسيد.