بهینه سازی فرآیند تولید بیوروانکار از بیودیزل کلزای غیرخوراکی به کمک روش سطح پاسخ
عنوان مقاله: بهینه سازی فرآیند تولید بیوروانکار از بیودیزل کلزای غیرخوراکی به کمک روش سطح پاسخ
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-11-3_001
منتشر شده در در سال 1397
شناسه ملی مقاله: JR_JFNC-11-3_001
منتشر شده در در سال 1397
مشخصات نویسندگان مقاله:
سارا الماسی - گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
برات قبادیان - استاد، مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس
غلامحسن نجفی - گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
خلاصه مقاله:
سارا الماسی - گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
برات قبادیان - استاد، مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشگاه تربیت مدرس
غلامحسن نجفی - گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
روانکارهای برپایه روغن گیاهی یک منبع پایدار برای روانکاری قطعات متحرک در سیستمهای مکانیکی محسوب میشوند. پایداری کم در برابر اکسایش و نقطه ریزش بالا دو مشکل عمده روغنهای گیاهی است که مانع از استفاده گسترده آنها به عنوان روانکار شده است. به منظور بهبود این معایب از روش ترانس استریفیکاسیون دومرحلهای استفاده شد. در مرحله اول، متیل استر روغن کلزای غیرخوراکی به روش ترانساستریفیکاسیون با استفاده از توان فراصوت تولید شد. خواص فیزیکی و شیمیایی بیودیزل تولیدشده با استاندارد EN ۱۴۱۱۲ مطابقت دارد. در مرحله دوم، واکنش ترانس استریفیکاسیون معکوس متیل استر با تریمتیلولپروپان آزمایش شد. بهمنظور اختلاط مناسب سرعت واکنش تولید بیوروانکار، از سامانه فراصوت استفاده شد که روش جدیدی به منظور تولید بیوروانکار است که برای اولینبار 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 میشود. با ثابت نگهداشتن دما، نسبت مولی متیل استر به تری متیلول پروپان، کاتالیست و فشار خلا، اثر متغیرهای مستقل پالس، دامنه و زمان بر بازده بیوروانکار و انرژی مصرفی با استفاده از روش rsmمورد بررسی قرار گرفت. بازده واکنش ۸۲/۲ درصد و انرژی مصرفی ۱۱۶/۷۲۸کیلوژول در پالس ۴۰ درصد، دامنه ۸۲/۰۱ درصد و زمان ۶۰ دقیقه بهدست آمد. صحت بیوروانکار تولیدشده با استفاده از طیفسنج رزونانس مغناطیسی هسته-هیدروژن (H-NMR) تایید شد. برخی از خواص فیزیکی و شیمیایی روانکار سنتزشده با استانداردهای اندازهگیری ارزیابی شد. خواص فیزیکی و شیمیایی بیوروانکار سنتزشده با روانکار مرجع ISO VG ۱۰ مطابقت دارد. با توجه به نتایج بهدست آمده، مشخص شد که با استفاده از سامانه التراسونیک میتوان در مدتزمان خیلی کمتری نسبت به روش سنتی بیوروانکار را تولید کرد، و روش تولید بیوروانکار به کمک سامانه فراصوت میتواند بهعنوان یک روش جدید به جهان معرفی شود.
کلمات کلیدی: بیوروانکار, توان فراصوت, ترانس استریفیکاسیون معکوس, حفره زایی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1395934/