دانلود پروژه:بهبود تولید بایودیزل با استفاده از فنر قرار داده شده در میکرو راکتور ازمایشگاهی

فهرست مطالب

عنوانصفحه

فصل 1 کلیات تحقیق         1

مقدمه:2  1-1.بيوديزل چيست؟                                   3

1-2. مزایای استفاده از بیودیزل و نقش ان در کاهش الودگی های محیط زیست         6

1-3. منابع متصور توليد بيوديزل         7

1-3-1. روغن سويا به عنوان منبعي براي توليد بيوديزل                    10

1-3-1-1.خواص فزيكي و شيميايي روغن سويا                   10

1-4. روش هاي توليد بيوديزل                               11

1-4-1 . روش اختتلاط مستقيم                                11

1-4-2 . روش ميكروامولسيون                            11

1-4-3 . روش ترانس استري شدن                              12

1-4-3-1 . كاتاليست هاي واكنش ترانس استري شدن                 13

1-4-3-2 . پارامترهاي موثر بر ميزان تبديل واكنش ترانس استري شدن             17

1-4-4. توليد بيوديزل از روغن هاي سوخته ي طبخ                      21

1-4-4-1 . تغييرات فيزيكي و شيميايي در روغن گياهي طي فرآيند سرخ كردن         21

1-5 . بررسي خواص فيزيكي                                  22

1-5-1 . وزن مخصوص                               22

1-5-2 . ويسكوزيته بيوديزل                                23

1-5-3 . ضريب شكست                               24

1-6. شناسايي بيوديزل                                     25

1-7. استانداردهاي شناسايي بيوديزل                            27

1-7-1. نقطه ي فلاش                                    27

 

عنوانصفحه

1-7-2. ويسكوزيته                                     27

1-7-3 . خاكستر سولفاته                                   28

1-7-4 . سولفور                                       28

1-7-5 . خوردگي مس                               29

1-7-6. عدد ستان                                      29

1-7-7 . نقطه ي ابري شدن                                  29

1-7-8 . باقي مانده ي كربني                               30

1-7-9 . ارزش اسيدي                                       30

1-7-10.  گليسيرين آزاد                               30

1-7-11 . كل محتواي گليسيرين                              30

1-7-12. محتواي فسفر                                  31

1-7-13. تقطير فشار كاهيده31

1-7-14 . آب                                          31

1-7-15. دانسيته                                      32

1-7-16. پايداري اكسايشي                                  32

1-7-17.  متانول                                      33

1-7-18. محتواي استري، تري گليسيريد ، مونو و دي گليسيريد               33

1-7-19. ارزش يدي                                     33

1-7-20. قليائيت                                      33

1-7-21. فلزات                                   34

1-8 . نشر مونو و دي اكسير كربن و NO_X                                       35

1-9 . اثر بيوديزل بر خواص روان كنندگي سوخت ديزل                   36

1-10 . روش هاي آناليز متيل استر                              37فصل 2                                                38

عنوان                                                                                        صفحه   مروری بر پیشینه تحقیق                                     39

فصل 3آزمایشات و مواد مورد استفاده                            45

3-1. انتخاب مواد مختلف در تولید بیودیزل                      46

3-1-1. انتخاب منبع گیاهی                                 46

3-1-2. انتخاب نوع الکل                                   46

3-1-3. انتخاب نوع کاتالیست                               46

3-1-4. پارامترهای عملیاتی واکنش                              47

3-1-4-1. نسبت مولاری                                  47

3-1-4-2. دما                                     47

3-1-4-3. زماناقامت                                   48

3-2. روش طراحی آزمایشات                                  48

3-2-1. روش فاکتوریل                                  48

3-2-2. مراحل روش RSM                                49

3-2-2-1. مدل‌های تجربی                                50

3-2-2-2. قدرت پیشگویی مدل                            51

3-2-2-3. آنالیز مدل با استفاده از جدول ANOVA                    52

3-2-2-4. به‌دست آوردن نقاط بهینه متغیرها                  55

3-3. روش انجام آزمایشات                                  56

عنوانصفحه

3-3-1. تعیین عدد اسیدی و تعیین عدد صابونی                         56

3-3-2. آماده‌سازی مخلوط کاتالیست و متانول و شرایط آزمایش               56

3-3-3. روند کلی انجام آزمایشات برای تهیه نمونه GC                    57

3-3-4. تعیین مقادیر لازم مواد برای تولید بیودیزل                   60

3-4. آزمایشات تعیین شرایط بهینه                              61

3-5. مواد و تجهیزات مورد استفاده                             62

3-5-1. مشخصات دستگاه کروماتوگرافی گازی و پارامترهای تنظیمی            63

فصل 4نتایج وبحث                                     64

4-1. بهينه سازي شرايط عمليتي و پارامترهاي موثر بر توليد سوخت ديزل          65

4-2. مقایسه میکروراکتور تجهیز شده با فنر با راکتور های رایج امروزی                          76

فصل 5 جمع بندی و پیشنهادات                               77

5-1. جمع بندي                                        78

5-2. پيشنهادات                                                                                             80

منابع                                               81      

فهرست شکل ها

عنوانصفحه

شکل 1-1. واکنش تولید بیودیزل      4شکل 1-2. چرخه تولید بیودیزل                                       5

شکل 1-3 . تجهیزات فرایند تولید بیودیزل             5

شکل 1-4. معادله کلی ترانس استری شدن تری گلیسریدها                         12

شکل 1-5. بررسی وزن مخصوص برای سه روغن مختلف                                               22

شکل 1-6. ویسکوزیته بر اساس درصد وزنی بیودیزل                                                     24

شکل 1-7. نمودار ضریب شکست بر اساس درصد وزنی بیودیزل                                       25

شکل 1-8 . نشر مونوکسید کربن در روغن دانه ی کائوچو، دیزل و بیودیزل                           35

شکل 3-1. شماتیک دستگاه واکنش                                                                           57

شکل3-2. نمایی از فنر قرار داده شده در میکروتیوپ                                                      58

شکل 3-3. جداسازی فاز ابی و متیل استر                                                                   60

شکل 4-1. تاثیر هر کدام از پارامترهای اصلی روی بازده بیودیزل                                        67

شکل 4-2. تاثیر بر همکنش متغییرها بر روی یکدیگر                                                      68

شکل 4-3. تاثیر کاتالیست و ننسبت مولی به صورت همزمان                                            69

شکل 4-4. تاثیر کاتالیست و دما به صورت همزمان                                                        69 شکل 4-5. تاثیر دما و ننسبت مولی به صورت همزمان                                                    70

شكل 4-6. مقایسه اثر نسبت مولي متانول به روغن ،  درصد وزني كاتاليست و دماي راکتور       71    بر بازدهبیودیزل در دو میکروراکتور با وبدون میکروفنر

شكل 4-7. بازده توليد بایودیزل در حالت بهینه نسبت به زمان اقامت                                   72

شكل 4-8. تاثیر طول فنر بر بازده در شرایط بهینه نسبت به زمان اقامت                                73

شكل 4-9. تاثیر گام فنر بر افزایش بازده تولید بایو دیزل در شرایط بهینه نسبت به زمان اقامت     74

شكل 4-10. تاثیر شدت جریان های مختلف را بر افت فشار درون میکروراکتور در دو حالت      75

فهرست جداول

عنوانصفحه

جدول1-1. خواص شیمیایی روغن های گیاهی                                                              9

جدول 1-2. درصد ترکیب اسید چرب در روغن سویا     10

جدول 1-3. مشخصات بیودیزل بر اساس استانداردASTM D 6751-02                           26

جدول 1-4. خواص فیزیکی بیودیزل و دیزل نفتی                                                         34

جدول 1-5. برخی خواص سوختهای مختلف                                                               34

جدول 3-1. جدول تحلیل ANOVA                                                                      53

جدول 3-2. متغبرها و سطوح انتخاب شده در طراحی ازمایشات                                        61

جدول 3-3. مواد مورد استفاده                                                                                 62

جدول 3-4. مشخصات روغن خریداری شده از شرکت نازگل کرمانشاه                               62

جدول 3-5. مشخصات ستون دستگاه کروماتو گراف گازی                                               63

جدول 4-1. جدول طراحی ازمایش و مقدار مواد مصرفی و نتایج حاصله                              65

جدول 4-2. مقایسه میکروراکتور تجهیز شده با فنر با راکتور های رایج                                 76