بهینه سازی فرآیند تولید بیوروانکار از بیودیزل کلزای غیرخوراکی به کمک روش سطح پاسخ

روانکار های برپایه روغن گیاهی یک منبع پایدار برای روانکاری قطعات متحرک در سیستم های مکانیکی محسوب می شوند. پایداری کم در برابر اکسایش و نقطه ریزش بالا دو مشکل عمده روغن های گیاهی است که مانع از استفاده گسترده آن ها به عنوان روانکار شده است. به منظور بهبود این معایب از روش ترانس استریفیکاسیون دومرحله ای استفاده شد. در مرحله اول، متیل استر روغن کلزای غیرخوراکی به روش ترانس استریفیکاسیون با استفاده از توان فراصوت تولید شد. خواص فیزیکی و شیمیایی بیودیزل تولیدشده با استاندارد EN 14112 مطابقت دارد. در مرحله دوم، واکنش ترانس استریفیکاسیون معکوس متیل استر با تری متیلول پروپان آزمایش شد. به منظور اختلاط مناسب سرعت واکنش تولید بیوروانکار، از سامانه فراصوت استفاده شد که روش جدیدی به منظور تولید بیوروانکار است که برای اولین بار در جهان مورد استفاده قرار گرفته است. توان فراصوت با ایجاد پدیده کاویتاسیون موجب اختلاط مناسب و بهبود انتقال جرم و افزایش سرعت تولید بیوروانکار می شود. با ثابت نگه داشتن دما، نسبت مولی متیل استر به تری متیلول پروپان، کاتالیست و فشار خلا، اثر متغیر های مستقل پالس، دامنه و زمان بر بازده بیوروانکار و انرژی مصرفی با استفاده از روش rsmمورد بررسی قرار گرفت. بازده واکنش 82/2 درصد و انرژی مصرفی 116/728کیلوژول در پالس 40 درصد، دامنه 82/01 درصد و زمان 60 دقیقه به دست آمد. صحت بیوروانکار تولیدشده با استفاده از طیف سنج رزونانس مغناطیسی هسته-هیدروژن (H-NMR) تایید شد. برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی روانکار سنتزشده با استاندارد های اندازه گیری ارزیابی شد. خواص فیزیکی و شیمیایی بیوروانکار سنتزشده با روانکار مرجع ISO VG 10 مطابقت دارد. با توجه به نتایج به دست آمده، مشخص شد که با استفاده از سامانه التراسونیک می‏توان در مدت زمان خیلی کمتری نسبت به روش سنتی بیوروانکار را تولید کرد، و روش تولید بیوروانکار به کمک سامانه فراصوت می‏تواند به عنوان یک روش جدید به جهان معرفی شود.