Исследование параметров синтеза биотоплива под воздействием ультразвука

Использование биодизельного топлива в качестве добавки к дизельному является одним из перспективных направлений развития возобновляемой энергетики на сельских территориях. С целью интенсификации технологических процессов в различных областях науки и техники очень широко используется ультразвуковое кавитационное воздействие. Целью данного исследования является подбор оптимальных параметров синтеза (время синтеза, масса катализатора, масса спирта) биодизельного топлива при обработке на ультразвуковой установке. Синтезировали биотопливо из растительных масел в присутствии спирта и щелочного гомогенного катализатора с использованием звуковых волн высокой частоты на установке Qsonicasonicators Q700 с частотой механических колебаний 20 кГц и максимально излучаемой мощностью до 700 Вт. В качестве плана проведения эксперимента был выбран центрально-композиционный план второго порядка, с количеством опытов в центре плана равным 4 и звездным плечом для трехфакторного эксперимента α= 1,414. За критерий оптимизации Y была принята масса получаемого глицерина. В качестве исходных факторов исследуемого процесса взяты: время синтеза X1; масса спирта X2; масса катализатора X3. Использование ультразвуковых колебаний положительно влияет на процесс синтеза биотоплива из растительных масел. В результате решения полученного уравнения регрессии установлено, что оптимальные значения параметров синтеза для достижения заданного значения глицериновой фазы составляет: время 40-112 с синтеза; концентрация спирта 15-23%; концентрация катализатора 0,8-1,6%. Таким образом, ультразвук позволит сократить время реакции и снизить количество исходных реагентов.