فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

با توجه به افزایش روز افزون آلودگی‌های زیست محیطی و کاهش ذخایر سوخت‌های فسیلی، انتخاب جایگزینی مناسب برای سوخت‌های تجدید ناپذیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است؛ از جمله این سوخت‌های جایگزین می‌توان به بیودیزل‌ها که سوخت‌های تجدید پذیر هستند اشاره کرد. در این پژوهش، به مدلسازی و بهینه‌سازی ریاضی تولید بیودیزل روغن سویا طی فرآیند ترانس استریفیکاسیون با نرم افزار متلب و الگوریتم تکامل تفاضلی پرداخته شده است. واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور کاتالیزور پتاسیم هیدروکسید و در یک راکتور ناپیوسته انجام شده است. با توجه به داده‌ها و اطلاعات آزمایشگاهی، مدلی برای بررسی همزمان غلظت کاتالیزور در محدوده (wt% 1-4/0)، نسبت مولی متانول به روغن در محدوده (12-5) و دما در محدوده (°C65-°C25) طراحی شده است. همچنین پارامترهای سینتیکی مجهول در مدل توسعه داده شده محاسبه شد. مقایسه نتایج مدل و داده‌های تجربی نشان داد که مدل پیشنهادی از دقت مناسبی برخوردار است. نتایج مدلسازی نشان داد بین بازده بیودیزل و پارامترهای موثر (دما، نسبت مولی روغن به الکل و غلظت کاتالیست) رابطه وجود دارد. با افزایش دما و نسبت مولی روغن به الکل و کاهش غلظت کاتالیست بازده بیودیزل افزایش می یابد. در انتها از مدل برای یافتن شرایط بهینه واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت به حداکثر رساندن بازده بیودیزل استفاده شد. در شرایط بهینه‌ی غلظت کاتالیزور wt% 4501/0، نسبت مولی متانول به روغن 15 و دمای °C70 مقدار بازده تولید بیودیزل به % 87/96 رسید.