- آخرین فایل ها
- پرفروشترین فایل ها
- پربازدیدترین فایل ها
فایل ورد قابل ویرایش
چکيده
در تحقيق حاضر، به اصلاح عملکرد پايلوت فرآيند ناپيوسته فرآوري بيوديزل از روغنهاي نباتي پسماند پرداخته شد. با توجه به اهميت رآکتور ترانساستريفيکاسيون، به بهينهسازي شرايط عملکرد اين واحد عملياتي مبادرت شد. متغيرها و محدوده مورد بررسي آنها به ترتيب عبارتند از نسبت مولي الکل به روغن (9:1-3:1)، دماي واکنش (C°65-45)، ميزان کاتاليزور بازي هيدروکسيد پتاسيم (25/0 تا 5/1 درصد وزني)، و شدت همزني (rpm 600-200). از در طراحي آزمايشها، روش فاکتوريل در طرح کاملاً تصادفي استفاده شد. بررسي جداگانه آناليز واريانس متغيرهاي دما، نسبت مولي و دور، بيانگر آن است که در سطح 1% اختلاف معناداري در ميزان خلوص بيوديزل در زمانهاي مختلف وجود دارد. مقادير بهينه پارامترهاي مورد بررسي بترتيب برابر با 6:1، C°65، 90 دقيقه، 600 دور بر دقيقه و 1% وزني حاصل شد. حداکثر درصد تبديل در اين شرايط در مدت زمان 90 دقيقه و برابر با 94% مشاهده گرديد. ميزان اختلاف در درصد تبديل در زمانهاي بيش از 60 دقيقه، بسيار اندک ميباشد. همچنين در قالب آزمايشي جداگانه به بررسي اثر زمان بر درصد تبديل اسيدهاي چرب آزاد به متيل استر پرداخته شد. حداکثر درصد تبديل برابر با 95% و در مدت 2 ساعت حاصل گرديد. در نهايت با تغيير در عملکرد واحدهاي عملياتي، پايلوت ساخته شده داراي تناژ توليدي در حدود دو برابر پايلوت مشابه BDI-80 مي با شد.
كليدواژه: بيوديزل، پايلوت فرآيند ناپيوسته، راکتور ترانس استريفيکاسيون، بهينه سازي، روغن هاي پسماند
مقدمه
به دليل اهميت روز افزون نقش انرژي در جهان از يک طرف و تجديدناپذيري سوختهاي فسيلي و مسائل زيست محيطي ناشي از اين دسته از سوختها از طرف ديگر، در سالهاي اخير سرمايهگذاري و مطالعات چشمگيري به منظور تامين منابع مناسبي از سوختهاي جايگزين در کشورهاي مختلف جهان صورت گرفته است. در اين ميان سوختهاي زيستي (بيوديزل و بيواتانول)، يکي از مطلوبترين مواد جايگزين معرفي شده است. به عنوان نمونه، با توجه به قوانين موجود، اتحاديه اروپا موظف شده است تا سال 2020 در حدود 20% از سوختهاي مصرفي در موتور خودروهاي خود را از طريق سوختهاي زيستي تامين نمايد]1[ . همچنين ظرفيت توليد و ميزان تقاضا بيوديزل جهان در سالهاي اخير رو به رشد گذاشته و چشم انداز آينده آن نيز بسيار اميدوار کننده است]2[.
بر اساس استاندارد، بيوديزل عبارت است از تركيب استرهاي مونوالكيلي زنجيره بلند اسيدهاي چرب حاصل از واكنش يك الكل با مواد ليپيدي تجديدپذير [3]. در اغلب موارد، مهمترين منابع تامين ليپيدهاي تجديدپذير را چربيهاي حيواني و روغنهاي نباتي تشكيل ميدهد. بخش عمده اين روغنها را تريگليسيريدها تشكيل ميدهند. لذا، در اثر انجام اين واكنش علاوه بر استر، محصول ارزشمند ديگري به نام گليسيرين نيز حاصل ميشود. مشخصات استانداردي كه محصول سوختي حاصل از واكنش الكل با تريگليسيريد (واكنش ترانساستريفيكاسيون يا الكوليز) بايستي دارا باشد تا به عنوان بيوديزل شناخته شود، توسط استاندارد ASTM 6751 سنجيده ميشود[4].
سوخت زيستي بيوديزل مشابه سوخت گازوئيل (پتروديزل)، قابليت استفاده در موتورهاي ديزل (اشتعال تراکمي) را دارا بوده و براي اين منظور موتورهاي مذکور نيازمند اصلاحات بسيار اندکي است. از سوي ديگر، راندمان سوخت بيوديزل مشابه سوخت ديزل ميباشد، گرچه محتواي انرژي بيوديزل به ازاي هر گالن حدود 8% کمتر از سوخت ديزل است. با استفاده از مخلوط B20 (20% حجمي بيوديزل و 80% حجمي پتروديزل) اختلافي در حدود 1 تا 2% در توان، گشتاور و ميزان سوخت مصرفي از طريق نتايج تحقيقات مشاهده شده است. همچنين بواسطه خاصيت روانکاري خوب بيوديزل، افزودن حدوداً 2% از آن خاصيت روانکاري سوخت ديزل را بهبود خواهد بخشيد]5[.
استفاده از بيوديزل منجر به کاهش محسوسي در ميزان هيدروکربن نسوخته، مونو اکسيدکربن و ذرات معلق خروجي از اگزوز ميگردد. اکسيدهاي نيتروژن حاصل نيز با توجه به فرآيند توليد بيوديزل، کمي کاهش و يا افزايش را نشان داده است. به واسطه وجود اکسيژن (در حدود 11 درصد وزني) در ساختمان سوخت بيوديزل، احتراق آن کامل بوده و لذا از سهم کربن موجود در ذرات معلق کاسته ميشود. همچنين عدم وجود ترکيبات سولفوري در آن از ديگر دلايل سازگاري اين سوخت با محيط زيست ميباشد ]7و6[.
در جهان تاکنون روشهاي مختلفي به منظور توليد بيوديزل ارائه شده است. مهمترين عوامل تاثيرگذار بر نوع فرآيند انتخابي عبارت است از نوع خوراک مورد استفاده و تناژ توليد فرآيند [4]. با توجه به هزينه بالاي استفاده از روغنهاي نباتي خام، در سالهاي اخير استفاده از مواد پسماند مورد توجه قرار گرفته است. با وجود کاهش هزينه مواد اوليه، استفاده از مواد پسماند منجر به پيچيدگيهاي بيشتر فرآيند مورد نياز ميشود که مهمترين دليل آن وجود ناخالصيهايي نظير اسيدهاي چرب آزاد و آب در اين دسته از خوراکها ميباشد [1]. مناسبترين روش توليد بيوديزل از مواد پسماند، استفاده از روش دو مرحلهاي استريفيکاسيون اسيدي و ترانس استريفيکاسيون بازي است]8[. در اين فرآيندها، در ابتدا اسيدهاي چرب آزاد موجود در حضور کاتاليزوري اسيدي به بيوديزل تبديل (مرحله استريفيکاسيون) و در مرحله بعد پس از کاهش درصد اسيدهاي چرب آزاد خوراک تا حداكثر حد مجاز (5/0% وزني)، تري گليسيريدهاي موجود در حضور کاتاليزوري قليايي به بيوديزل تبديل ميشود (مرحله ترانس استريفيکاسيون). از بزرگترين مزاياي اين روش ميتوان به سرعت بالاي واکنش ترانس استريفيکاسيون و عدم حساسيت فرآيند نسبت به کيفيت خوراک مورد استفاده اشاره کرد.
کاتاليزورهاي مورد استفاده در اين روش را ميتوان از ميان دسته وسيعي از مواد اسيدي و بازي انتخاب کرد]9[. در اين تحقيق به منظور کاهش هزينههاي توليد، اسيد سولفوريک و هيدروکسيد سديم بعنوان کاتاليزورهاي فرآيند مورد استفاده قرار گرفته است. مقدار کاتاليزور مورد نياز تابعي از ميزان اسيدهاي چرب آزاد است]10[.
خوشبختانه در سالهاي اخير، فعاليتهاي چشمگيري به منظور بررسي امکانسنجي اقتصادي و عملياتي توليد و کاربرد اين دسته از سوختها، توسط محققان ايراني صورت پذيرفته است. به عنوان نمونه، براي اولين بار گروه مکانيک ماشينهاي کشاورزي دانشگاه تربيت مدرس تهران، موفق به طراحي و ساخت پايلوت فرآوري بيوديزل با عنوان BDI-80 شد که قابل رقابت با نمونههاي خارجي است ]14 [. در اين پايلوت، سامانه همزني مواد به صورت هيدروليکي بوده و مرحله شستشوي سوخت نيز از نوع حبابي ميباشد. همچنين به منظور بررسي اثر پارامترهاي مختلف بر کيفيت و ميزان بيوديزل توليدي، دستگاه آزمايشگاهي چند منظوره توليد سوخت بيوديزل طراحي و ساخته شد. اين سيستم داراي انعطاف بالايي به منظور مطالعه اين عوامل است]11 [. در زمينه توليد صنعتي بيوديزل، محمدي و همکاران به طراحي مفهومي فرآيندهاي پيوسته و ناپيوسته توليد بيوديزل از خوراکهاي با درصد بالاي اسيدهاي چرب آزاد پرداختهاند. در تحقيق اخير همچنين تاثير پارامتر اقتصاد بر عملکرد بهينه اين فرآيندها مورد مطالعه قرار گرفته است]13و12 [. با توجه به آنچه گفته شد، خلاء علمی بهینه سازی پارامترهای تاثیر گذار در تولید سوخت بیودیزل در ادبیات موضوع احساس میشد که در این مقاله به آن پرداخته شد.
برچسب ها: سوخت هاي بيوديزل سوخت های بیودیزل سوخت بیودیزل سوخت بیودیزل چیست؟ تولید سوخت بیودیزل مزایای سوخت بیودیزل تاریخچه سوخت بیودیزل سوخت زیستی بیودیزل کارخانه تولید سوخت بیودیزلدانلود سوالات مواد حیطه تخصصی آموزش و پرورش
حجم:43414KB | بازدید :120
دانلود سوالات مواد حیطه تخصصی آموزش و پرورش آزمون استخدامی سال 1402 شامل تمامی سوالات راهنمای معلمی دانلود سوالات مواد حیطه تخصصی آموزش و پرورش شامل موارد زیر می باشد: راهنمای معلم قرآن پایه اول تا ششم راهنمای معلم هدیههای آسمانی پایه سوم راهنمای معلم...
دانلود سوالات راهنمای معلم آزمون استخدامی آموزش و پرورش ۱۴۰۲
حجم:43406KB | بازدید :123
دانلود بسته سوالات راهنمای معلم مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی آزمون استخدامی آموزش و پرورش ۱۴۰۲ با بیش از ۵۰۰ سوال با پاسخ + تمام دروس دانلود سوالات راهنمای معلم آزمون استخدامی آموزش و پرورش ۱۴۰۲ دانلود بسته سوالات راهنمای معلم آزمون استخدامی آموزش و...
سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی آزمون آموزش و پرورش
حجم:43406KB | بازدید :125
دانلود بسته سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی آزمون استخدامی آموزش و پرورش 1402 با بیش از 500 سوال با پاسخ + سوالات حیطه تخصصی + سوالات راهنمای معلم تمام دروس سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی آزمون آموزش و پرورش + دانلود بسته سوالات مفاهیم پایه متون و روش های...
سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی دوره ابتدایی
حجم:43406KB | بازدید :153
دانلود سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی دوره ابتدایی آزمون استخدامی آموزش و پرورش ۱۴۰۲ با بیش از ۵۰۰ سوال با پاسخ شامل تمام دروس سوالات مفاهیم پایه متون و روش های یاددهی دوره ابتدایی 1402 -سوالات کتاب راهنمای معلم - دانلود سوالات منابع حیطه...
حجم:38267KB | بازدید :5701
دانلود جزوه جنین شناسی عمومی این فایل در سایت های دیگر با قیمت های بالاتری به فروش می رسد. فایل ورد قابل ویرایش قسمتی از متن سلولهای زایای ابتدایی (پریموردیال) تکامل با لقاح آغاز می شود. لقاح روندی است که طی آن گامت مرد( اسپرم ) و گامت زن (اووسیت) با هم یکی می...
حجم:30962KB | بازدید :244
سوالات آزمون راهبران آموزشی این بسته ویژه، کامل ترین و جامع ترین بسته جهت استفاده تمامی کارمندان اموزش و پرورش و سایر ارگان های دولتی و غیر دولتی، در سوالات آزمون راهبران آموزشی محتویات بسته نمونه سوالات آزمون راهبران آموزشی : پکیچ سوالات ارزشیابی...
سوالات حیطه تخصصی دبیر انگلیسی استخدامی آموزش و پرورش 1402
حجم:30444KB | بازدید :16
دانلود کاملترین و بینظیرترین سوالات حیطه تخصصی دبیر انگلیسی استخدامی آموزش و پرورش 1402 + سوالات راهنمای معلم زبان انگلیسی تمامی پایه ها با پاسخنامه + منابع رایگان آزمون استخدامی دبیری زبان انگلیسی + اصل سوالات 1402 سوالات حیطه تخصصی دبیر انگلیسی استخدامی آموزش و پرورش 1402...
نمونه سوالات ضمن خدمت ارتقاء مهارت های مدیران مدارس
حجم:25031KB | بازدید :3670
نمونه سوالات ضمن خدمت ارتقاء مهارت های مدیران مدارس با فرمت ورد و قابل ویرایش و پی دی اف و آپدیت روزانه منابع آزمون و سوالات پرتکرار قبولی ۱۰۰درصد را ما تضمین میکنیم. کاملترین فایل در مورد دانلود نمونه سوالات ضمن خدمت ارتقاء مهارت های مدیران مدارس جزوه کامل...