فهرست منابع
عنوان صفحه
1-1 مقدمه 2
1-2 تعریف مسئله 4
1-3 اهداف تحقیق 6
2-1 ویژگیهای یک روانکار مطلوب 9
2-2 انواع روانکارها 9
2-2-1 روانکارهای پایه معدنی 10
2-2-2 روانکارهای پایه سنتزی 10
2-2-3 روانکارهای پایه گیاهی 10
2-3 متیل استر روغنهای گیاهی 16
2-3-1 تولید متیل استر 17
2-3-2 متغیرهای واکنش ترانس استریفیکاسیون 19
2-3-3 خالص سازی متیل استر 22
2-4 پلیول استر روغنهای گیاهی 22
2-4-1 تولید پلیول استر 23
2-4-2 استریفیکاسیون با کاتالیزور اسیدی 23
2-4-3 ترانس استریفیکاسیون با کاتالیزور بازی 25
2-4-4 خالص سازی پلیول استر 27
2-5 ضرورت انجام تحقیق 27
3-1 مقدمه 29
3-2 مواد و روشها 30
3-2-1 مواد 30
3-2-2 تجهیزات مورد نیاز 32
3-2-3 تعیین ویژگیهای روغن 33
3-3 روشها 39
3-3-1 سنتز متیل استر 39
3-3-2 سنتز TMP ester 43
3-3-3 تعیین ویژگیهای TMP ester 45
3-3-4 روش سطح پاسخ و طرح آزمايش‌ها 48
4-1 مقدمه 50
4-2 بخش اول:تعیین ویژگیهای روغن کرچک 50
4-3 بخش دوم: بهینه کردن واکنش ترانس استریفیکاسیون جهت تولید متیل استر 54
4-3-1 آنالیز آماری: تولید متیل استر 58
4-3-2 اثر متقابل بین پارمترها: تولید متیل استر 62
4-3-3 معادله رگرسیونی پارامترهای مستقل واکنش 75
4-3-4 بهینه سازی پارامترهای واکنش 76
4-4 بخش سوم:روانکار زیستی 76
4-4-1 بهینه کردن واکنش ترانس استریفیکاسیون بین متیل استر و تری متیلول پروپان 77
4-4-2 آنالیز آماری: سنتز روانکار زیستی 80
4-4-3 اثر متقابل پارامترها: سنتز روانکار زیستی 83
4-4-4 معادله رگرسیونی پارامترهای مستقل واکنش 90
4-4-5 بهینه سازی پارامترهای واکنش 91
5-4 بخش چهارم: ویژگیهای تریبولوژیکی TMP triester 92
5 فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات 93
5-1 نتیجه گیری 94
5-1-1 بخش اول: تولید متیل استر 94
5-1-2 بخش دوم: سنتز TMP triester 95
2-5 پیشنهادها 96
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول 3‑1: ترکیب اسیدهای چرب روغن کرچک . 30
جدول 3‑2: پارامترهای مربوط به تجزیه متیل استر با استفاده از گاز کراماتوگرافی 41
جدول 4‑1: ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی روغن کرچک. 51
جدول 4‑2: ترکیب و درصد اسیدهای چرب روغن کرچک 53
جدول 4‑3: عوامل ثابت واکنش ترانس استریفیکاسیون. 55
جدول 4‑4: متغیرهای مستقل و سطحهای استفاده شده در طراحی روش سطح پاسخ. 56
جدول 4‑5: پارامترهای آزمایش و نتایج تجربی بازده واکنش. 57
جدول 4‑6: نتایج تجزیه واریانس مدل رگرسیونی مربوط به بهینه سازی پارامترهای موثر در واکنش. 60
جدول 4‑7: نتایج تجزیه واریانس پارامترهای مستقل واکنش. 61
جدول 4‑8: ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی متیل استر کرچک. 77
جدول 4‑9: عوامل ثابت واکنش ترانساستریفیکاسیون. 78
جدول 4‑10: متغیرهای مستقل و سطحهای استفاده شده در طراحی روش سطح پاسخ. 79
جدول 4‑11: پارامترهای آزمایش و نتایج تجربی و پیشبینی شده بازده واکنش. 79
جدول 4‑12: نتایج تجزیه واریانس مدل رگرسیونی مربوط به بهینه سازی پارامترهای موثر در واکنش. 81
جدول 4‑13: نتایج تجزیه واریانس پارامترهای مستقل واکنش. 82
4‑14: ویژگیهای تریبولوژیکی TMP triester 92
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 2‑1: تری آسیل گلیسرول و بخشهای آن. 12
شکل 2‑2: تری آسیل گلیسرول روغن کرچک و موقعیت β . 14
شکل 2‑3: پلیولهای شاخه دار . 16
شکل 2‑4: ترانس استریفیکاسیون تری آسیل گلیسرول با الکل ( r3 ,r2 ,r1 گروههای آلکیلی هستند) 17
شکل 2‑5: فرآیند پی در پی و برگشت پذیر تولید متیل استر( r ,r’گروههای آلکیلی هستند). 18
شکل 2‑6: واکنش آبکافت تری آسیل گلیسرول. 20
شکل 2‑7: واکنش صابونی شدن 20
شکل 2‑8: واکنش استریفیکاسیون با کاتالیزور اسیدی. 20
شکل 2‑9: واکنش استریفیکاسیون اسید چرب با تری متیلول پروپان 24
شکل 2‑10:واکنش ترانس استریفیکاسیون تری آسیل گلیسرول با متانول در حضور کاتالیزور بازی. 25
شکل 2‑11: واکنش ترانس استریفیکاسیون متیل استر با تری متیلول پروپان. 26
شکل 3‑1: سامانه تولید متیل استر به روش فراصوت. 32
شکل 3‑2: سامانه تولید روانکار زیستی. 33
شکل 3‑3:دسیکاتور برای خنک نمودن نمونه و ممانعت از جذب رطوبت محیط. 36
شکل 4‑1: پروفایل اسید چرب روغن کرچک استفاده شده در آزمایش. 52
شکل 4‑2: اسید رسنولئیک. 53
شکل 4‑3: تاثیر مجزای پارامترهای شیمیایی بر بازده واکنش. 62
شکل 4‑4: نمودار بازده واکنش به ازای تغییرات زمان واکنش و نسبت مولی ( سیکل سامانه فراصوت 63/0 % و دامنه سامانه فراصوت 5/62 %). 64
شکل 4‑5: نمودار بازده واکنش به ازای تغییرات زمان واکنش و سیکل سامانه فراصوت نسبت مولی متانول به روغن 1: 5/7 و دامنه سامانه فراصوت 5/62 %). 66
شکل 4‑6:نمودارهای بازده واکنش به ازای تغییرات زمان واکنش و دامنه سامانه فراصوت(نسبت مولی متانول به روغن 1: 5/7 و سیکل سامانه فراصوت 63/0 %). 68
شکل 4‑7: نمودارهای بازده واکنش به ازای تغییرات سیکل سامانه فراصوت و نسبت مولی(زمان واکنش 360 ثانیه و دامنه سامانه فراصوت 5/62 %). 70
شکل 4‑8: نمودارهای بازده واکنش به ازای تغییرات دامنه سامانه فراصوت و نسبت مولی(زمان واکنش 360 ثانیه و سیکل سامانه فراصوت 63/0 %). 72
شکل 4‑9: نمودارهای بازده واکنش با ازای تغییرات سیکل و دامنه سامانه فراصوت(زمان واکنش 360 ثانیه و نسبت مولی 74
شکل 4‑10: تاثیر مجزای پارامترهای شیمیایی بر بازده واکنش 83
شکل 4‑11: نمودارهای بازده تبدیل واکنش به ازای تغییرات دمای و نسبت مولی(مقدار کاتالیزور 1%). 85
شکل 4‑12: نمودارهای بازده واکنش به ازای تغییرات درصد کاتالیزور و نسبت مولی (دمای واکنش c0120). 87
شکل 4‑13: نمودارهای بازده تبدیل واکنش به ازای تغییرات دمای و مقدار کاتالیزور (نسبت مولی 1: 5/6). 89
فهرست نمادها
نماد |
توضیح |
واحد |
A |
اسيديته روغن |
% |
Af |
درصد اسيد چرب |
% |
Ai |
سطح زير پيک مربوط به اسيد چرب در کروماتوگرام |
V.sμ |
AIS |
سطح زير پيك مربوط به استاندارد داخلي |
V.sμ |
AV |
عدد اسيدي روغن |
mg KOH/g Oil |
C |
غلظت محلول |
mol / L |
Ci |
محتوای اسيد چرب |
% |
Db |
تعداد پيوندهاي دوگانه |
– |
M |
وزن نمونه |
G |
SV |
عدد صابوني |
mg KOH/g Oil |
V |
ميانگين حجم مصرفي محلول |
mL |
MWf |
وزن مولی اسيد چرب |
g / mol |
MWFAME |
متوسط وزن مولي متيل استر‌هاي توليد شده |
g / mol |
MWoil |
متوسط وزن مولي روغن |
g / mol |
N |
نرماليته محلول |
mol / L |
Rpm |
سرعت چرخشی |
دور در دقيقه |
T |
دمای مطلق |
K |
W |
درصد وزنی آب داخل روغن |
% |
Y |
بازده واكنش |
% |
Tρ |
چگالي نمونه در دماي T |
kg/m3 |
