دانلود پایان نامه ارشد:بررسی واکنش ترانس استریفیکاسیون روغنهای گیاهی با استفاده از مایکروویو

متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته :شیمی

گرایش :شیمی کاربردی

عنوان : بررسی واکنش ترانس استریفیکاسیون روغنهای گیاهی با استفاده از مایکروویو

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد شهر ری

دانشکده شیمی- گروه تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

گرایش: شیمی کاربردی

عنوان:

بررسی واکنش ترانس استریفیکاسیون روغنهای گیاهی با استفاده از مایکروویو

استاد راهنما:

دکتر داریوش فرخانی

استاد مشاور:

دکتر فروغ ادهمی

تابستان  1393

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

فهرست مطالب

چکیده ……………………………………………………………………………………………………………………………… 1

فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-1- مقدمه ……………………………………………………………………………………………………………………… 3

1-2- مقایسه خصوصیات سوخت بیودیزل و دیزل معمولی ……………………………………………………. 5

1-3- هزینه های تولید سوخت …………………………………………………………………………………………… 6

1-4- روش های مصرف بیودیزل به عنوان سوخت دیزل ………………………………………………………. 8

1-5- زمینه پژوهش ………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-6- توجیه پژوهش ………………………………………………………………………………………………………. 11

1-7- اهداف پژوهش ……………………………………………………………………………………………………… 12

فصل دوم: پیشینه بیودیزل …………………………………………………………………………………………………. 13

2-1- تاریخچه بیودیزل …………………………………………………………………………………………………… 14

2-2- روش های تولید بیودیزل ………………………………………………………………………………………… 15

2-2-1- پیرولیز ……………………………………………………………………………………………………………… 15

2-2-2- ترانس استریفیکاسیون ………………………………………………………………………………………… 16

2-3- منابع تولید بیودیزل ………………………………………………………………………………………………… 20

2-3-1- روغن ها و چربی ها ………………………………………………………………………………………….. 21

2-3-1-1- مواد اولیه سنتی ……………………………………………………………………………………………… 21

الف- روغن کلزا …………………………………………………………………………………………………………….. 23

ب- روغن دانه آفتابگردان ………………………………………………………………………………………………… 24

ج- دانه سویا ………………………………………………………………………………………………………………….. 24

د- روغن خرما ……………………………………………………………………………………………………………….. 25

2-3-1-2- روغن های خوراکی جایگزین …………………………………………………………………………. 25

2-3-1-3- روغن های غیر خوراکی …………………………………………………………………………………. 27

2-4- تاثیر متغیرهای موثر بر ترانس استریفیکاسیون در بازده بیودیزل …………………………………….. 27

2-4-1- رطوبت و اسید چرب آزاد …………………………………………………………………………………… 28

2-4-2- نوع و غلظت کاتالیست ………………………………………………………………………………………. 29

2-4-3- درصد مولی الکل به روغن و نوع الکل …………………………………………………………………. 30

2-4-4- اثر زمان واکنش و دما …………………………………………………………………………………………. 32

2-5- خصوصیات سوخت و مشخصات بیودیزل ………………………………………………………………… 32

2-5-1- ویسکوزیته ………………………………………………………………………………………………………… 33

2-5-2- نقطه اشتعال ………………………………………………………………………………………………………. 34

2-5-3- نقطه اتصال فیلتر سرما ………………………………………………………………………………………… 35

2-5-4- عدد ستان ………………………………………………………………………………………………………….. 35

2-5-5- مانده کربن ………………………………………………………………………………………………………… 35

2-6- امواج مایکروویو ……………………………………………………………………………………………………. 36

فصل سوم: مروری بر مطالعات پیشین ………………………………………………………………………………… 38

فصل چهارم: بخش تجربی ……………………………………………………………………………………………….. 63

4-1- مواد شیمیایی استفاده شده ……………………………………………………………………………………….. 64

4-2- دستگاه ها و وسایل آزمایشگاهی ……………………………………………………………………………… 64

4-3- عوامل موثر در تهیه بیودیزل …………………………………………………………………………………….. 65

4-4- آزمایش ها و محاسبات …………………………………………………………………………………………… 65

4-5- تولید بیودیزل ………………………………………………………………………………………………………… 67

4-6- خالص سازی بیودیزل …………………………………………………………………………………………….. 69

4-7- دستگاه های استفاده شده برای شناسایی بیودیزل ………………………………………………………… 70

4-7-1- دستگاه FT-IR ………………………………………………………………………………………………… 70

4-7-2- دستگاه GC-MS ……………………………………………………………………………………………… 71

4-7-2-1- دستگاه کروماتوگرافی گازی ……………………………………………………………………………. 71

4-7-2-2- دستگاه طیف سنج جرمی ………………………………………………………………………………… 72

4-7-2-3- کروماتوگرافی گازی – طیف سنجی جرمی ……………………………………………………….. 73

4-7-3- واسطه‌های GC-MS ………………………………………………………………………………………… 74

4-8- محاسبه بازده بیودیزل تولید شده ………………………………………………………………………………. 74

4-8-1- بازده بیودیزل با استفاده از داده های GC-MS ……………………………………………………… 74

4-8-1- محاسبه مقدار محصول بیودیزل با استفاده از درصد وزنی ……………………………………….. 79

فصل پنجم: بحث و بررسی طیف ها ………………………………………………………………………………….. 83

5-1- بازده محصولات بیودیزل تهیه شده …………………………………………………………………………… 84

5-2- آنالیز GC-MS …………………………………………………………………………………………………….. 89

5-3- نتایج طیف سنجی جرمی ………………………………………………………………………………………. 103

5-4- آنالیز FT-IR ……………………………………………………………………………………………………… 122

 

نتیجه گیری ………………………………………………………………………………………………………………….. 124

پیوست

مراجع

 

چکیده

روغن های گیاهی و مشتقات آن ها (مخصوصا متیل استرها) معمولا بهترین کاندیدا برای تولید بیودیزل جایگزین سوخت های دیزلی شناخته می شوند. این سوخت ها به عنوان سوخت های آزمایشی خالص برای مراحل اول تجاری سازی به کار می روند. آن ها از لحاظ مزایای فنی قابل رقابت و مقایسه با سوخت های دیزل می باشند.

در این پژوهش استفاده از تابش مایکروویو واکنش ترانس استریفیکاسیون بررسی و بر روی برخی شرایط واکنش مانند نوع کاتالیست، درصد کاتالیست و زمان تابش مایکروویو مطالعه شده است. بهترین نتیجه بازده کمی مربوط به نمونه تهیه شده در زمان تابش 2 دقیقه، با 1% وزنی از کاتالیست متوکسید سدیم و نسبت مولی متانول به روغن 6 به دست آمده است.

فصل اول

مقدمه

بیودیزل به سوخت هایی گفته می شود که از انواع روغن های گیاهی و چربی های حیوانی به روش استری کردن تهیه می شوند. امروزه روغن های گیاهی علاوه بر مصارف غذایی، از دیدگاه های تولید انرژی و تهیه موادخام صنعتی نیز اهمیت بسیاری دارند. فرآیند شیمیایی تهیه این سوخت ها شامل واکنش روغن و الکل در حضور یک کاتالیزور است که منجر به تولید استر اسیدهای چرب  می شود. بنابراین بیودیزل ها استرهای منو آلکیل اسیدهای با زنجیره بلند هستند ]1[.

این نوع سوخت ها از جنبه های تجزیه پذیری، جایگزینی سریع مواداولیه و سازگاری های زیست محیطی از اهمیت بالایی برخوردارند. مزیت اصلی این سوخت ها در مقایسه با سوخت های مرسوم بالابودن عدد ستان (عدد ستان مشخص کننده چگونگی اشتعال آسان و یکنواختی احتراق است.)، قابلیت آن ها در کاهش آلودگی ها به علت عدم وجود سولفور و مقدار کم هیدروکربن های واکنش نداده یا نسوخته است.

وجود منابع متعدد تولید و عدم نیاز به تغییر زیاد در ساختار موتورهایی که از این سوخت ها استفاده می کنند از مزایای دیگر این سوخت ها به شمار می رود. عمده ترین مشکلات در راه تهیه این سوخت ها مسائل اقتصادی و کسب مقبولیت بیشتر در بازار مصرف می باشد که با اعمال     روش های نوین تولید برطرف خواهد گردید. این سوخت می تواند در موتورهای دیزل (اشتعال تراکمی) با اندکی تغییر و یا بدون تغییر و اصلاح در آن مورد استفاده قرار گیرد.

بیودیزل با داشتن خواص مشابه دیزل فسیلی، تقریباً به طور مستقیم می تواند در خودروهای دیزلی استفاده شود. هر چند استفاده مستقیم از روغن های گیاهی (یا به صورت مخلوط با سوخت دیزل) در موتورهای با پاشش مستقیم و غیر مستقیم با مشکل همراه است ولی با هر نسبت قادر به اختلاط با دیزل فسیلی می باشد. حجم انرژی تولید آن تا اندازه ای پایین بوده (8%) اما دارای چگالی سوخت بالاتری بوده و به علت داشتن عدد ستان بالاتر دارای کیفیت اشتعال بهتری می باشد. راندمان کار بیودیزل شبیه به سوخت دیزل است. شکل (1-1) چرخه تولید بیودیزل را نشان می دهد ]1[.

شکل 1-1. چرخه تولید بیودیزل.

خروجی های بیودیزل از جمله اکسیدهای کربن و هیدروکربن ها در حد پایین بوده، ولی به علت آنکه بیودیزل از زیست توده ها حاصل می شود، سطح CO2 خروجی آن در حد پایین تری قرار دارد. بیودیزل با در نظرگرفتن مسائل ایمنی می تواند مورد استفاده قرار گیرد و به علت قابلیت تبدیل به شکل های ساده تر، خطرات زیست محیطی زیادی نیز به همراه نخواهد داشت.

بیودیزل می تواند مانند سوخت دیزل نگهداری و ذخیره شود، نیازمند تقریباً 15% وزن بیشتر در مقایسه با سوخت دیزل می باشد، ولی حجم محفظه فقط تا 9% افزایش می یابد. مواد ته نشین که به وسیله بیودیزل تولید می شود، باید به تناوب پالایش شده و مخزن نیز در زمان های کوتاه تر تمیز و پاکیزه شود و در عین حال ترکیب شیمیایی ساختمان مخزن باید در مقابل بیودیزل مقاوم باشند. چنانچه بیودیزل، RME (متیل استر کلز[1]ا) باشد نگهداری و حفاظت سطح بیرونی خودرو از صدمات پاشیدگی در طول سوخت گیری می باید با لایه های RME پوشش داده شود ]1[.

تعداد صفحه : 168

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09199970560        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید