بررسی روش های فعال‌سازی گل قرمز بر فعالیت آن در تولید سوخت بیودیزل

چکیده:

بیودیزل مخلولی از مونو آلکیل استر اسیدهای چرب با زنحیره بلند است و از منابع تجدید‌پذیر دارای بازده بالا تولید می­شود،. مسئله‌ای که امروزه بسیار اهمیت دارد تولید سوخت بیودیزل مقرون به‌صرفه و اقتصادی است که کاتالیست نقش مهمی در آن دارد. در این پژوهش از گل قرمز، پسماند حاصل از فرایند تولید آلومینا از بوکسیت که به دلیل خاصیت قلیایى بالا و حجم وسیع تولید، که مشکلات زیست‌‌محیطى زیادی را به همراه دارد، استفاده شد. گل قرمز حاوی اکسیدهای فلزی به ویژه اکسید آهن، سیلیس و آلومینیوم است که می تواند آن را به عنوان یک جانشین مناسب برای کاتالیست­های سنتزی بدل کند. به دلیل دردسترس بودن گل قرمز در حجم زیاد و قیمت ارزان آن، در صورت استفاده به عنوان کاتالیست، هزینه­های فرایندی را می­تواند بطور چشمگیری کاهش دهد زیرا معمولا کاتالیست­های سنتزی هزینه بالایی دارند. اما گل قرمز پیش از استفاده نیاز به پیش فرآوری دارد تا خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن بهبود یابد. روش‌های آب‌شویی، بازشویی و اسید‌شویی برای پیش فراوری استفاده شد و سپس بهترین آن با درصدهای مختلف کلسیم اکسید به عنوان فاز فعال بارگذاری شدند. کاتالیست‌های تولیدی توسط آنالیزهای FTIR،BET ، XRD و FESEM  ارزیابی شدند. نتایج حاصل نشان دهنده این است که گل قرمز فعال شده به روش اسید‌شویی در دمای C° 80. خصوصیات شیمیایی بهتری نسبت به نمونه های دیگر داشته است که توانست بازده 4/77%  را در فرایند تبدیل اسید اولئیک به بیودیزل از خود نشان داد. سپس این گل قرمز با اکسیدهای کلسیم در درصدهای مختلف تقویت شد که نمونه دارای 20 درصد وزنی کلسیم اکسید فعالیت بیشتری نشان داد. این نمونه 4/88%  از اسید اولئیک را در شرایط واکنش دما C° 120،  زمان 4 ساعت و 6 درصد وزنی کاتالیست به بیودیزل تبدیل کرد.همچنین این کاتالیست قابلیت استفاده مجدد را دارد به طوری که بعد از پنج مرتبه استفاده بازده آن تغییری چندانی نداشت که این کاتالیست را به عنوان یک کاتالیست مناسب برای پژوهش‌های آینده پیشنهاد می کند.