Waste glycerol frombiodiesel preparation varieswidely in color and
physical properties. For base-catalyzed reactions, the glycerol layer generated
tends to be dark brown in color and the samples range froma viscous
liquid to a gelatinous solid. Waste glycerol from acid-catalyzed
reactions using the same feedstock oil tends to be much lighter in
color than base-catalyzed preparations, and in our hands has always
produced a somewhat viscous liquid. In both cases, excess methanol
(required to force the equilibrium reaction to completion) must first
be removed by rotary evaporation. This also allows the methanol to be
re-used in subsequent biodiesel preparations. Not surprisingly, the pH
of the glycerol layers after methanol removal from the two different
methods of catalysis is very different. In general, the base-catalyzed
glycerol layer has a pH around 10, while the acid-catalyzed glycerol
layer has a pH around 1.
Since the majority of biodiesel is produced using a base-catalyzed
process, we first examined waste glycerol frombase-catalyzed processes.
The addition of ChCl (in the range of 5–35 mol%) to waste glycerol
from base-catalyzed biodiesel synthesis did not yield the hoped-for homogeneous
solutions. Instead, dark brown to black solutions that usually
thickened into gelatinous solids resulted. There were several
attempts at changing the composition of the waste glycerol to allow
for the formation of a DES. These attempts included neutralization of
glycerol, acidification of glycerol, addition of known amounts ofmethanol,
and addition of known amounts of water. None of these modifications
allowed for the formation of a DES using waste glycerol from a
base-catalyzed process. The base-catalyzed glycerol mixtures with
ChCl are still being actively investigated in order to elucidate the underlying
reasons for these observations.
However, the addition of ChCl to waste glycerol from the acidcatalyzed
biodiesel reaction resulted in the formation of homogeneous,
amber colored solutions in the 5–35mol% ChCl range.Upon standing for
up to sixmonths at roomtemperature, none of the solutions precipitated
out ChCl. Qualitatively, the viscosity of these solutions appeared to
decrease as the percentage of ChCl in the solution increased. This is consistentwith
literature reports on DESs preparedwith pure glycerol [24].
Attempts to form a DES with concentrations of ChCl above 35 mol% resulted
in the formation of solids.
Interestingly, the addition of ChCl to waste glycerol from the acidcatalyzed
biodiesel reaction to prepare DESs appears to serve as a purification
technique. Before the addition of ChCl, all waste glycerol samples
were homogeneous, amber colored liquids which would stand
unchanged for days to weeks. The addition of ChCl to these homogeneous
samples engenders a dark upper layer at the surface of the
amber colored solution. 1H NMR analysis shows that the darker layer
is pure biodiesel. Thus, the formation of the DESs forces biodiesel from
the waste glycerol sample. This purification technique may have some
utility in other glycerol refining capacities as well.
During initial attempts to prepare DESs with waste glycerol, the
glycerol was first isolated from the biodiesel reaction mixture by
allowing it to separate out. Then, the methanol was removed by rotary
evaporation before the ChCl was added to make DESs. While this approach
was successful, it was time intensive. Consequently, the possibility
of adding the ChCl to the reaction mixture immediately after the
biodiesel formation reaction was complete was investigated. Not only
was it possible to form the DES without first separating the biodiesel
and glycerol phases, but the formation of the DES in situ also removed
methanol from the biodiesel layer and as before minimized the solubility
of the biodiesel in the DES layer. In a typical 1H NMR after a biodiesel
formation reaction, the molar ratio of biodiesel to methanol is approximately
1:1. After forming the DES with ChCl in situ, the ratio increases
dramatically to 150:1. In some cases, the methanol peak in biodiesel is
not detectable by 1H NMR analysis. Thus, the in situ method of forming
the DES saves time and labor with the added benefit of removing the
methanol impurity from biodiesel. The methanol can subsequently be
removed from the DES by rotary evaporation and re-used for another
biodiesel synthesis.
In a previous study, a series of densitymeasurementsweremade on
DESs prepared with 5–33mol% ChCl in fresh glycerol [24]. All DESs prepared
in this studywere less dense than pure glycerol (d=1.26 g/mL at
20 °C), with densities gradually decreasing from approximately
1.24 g/mL for 5% ChCl to 1.18 g/mL for 33% ChCl. Fig. 2 shows the results
of densitymeasurementsmade on DESs in this same composition range
prepared with waste glycerol. The data is striking similar to the density
measurements made using pure glycerol. Froma visual inte
ของเสียกลีเซอรอล frombiodiesel varieswidely ในการเตรียมสีคุณสมบัติทางกายภาพ สำหรับฐานปฏิกิริยากลีเซอรอล , ชั้นสร้างขึ้นมีแนวโน้มที่จะเป็นสีน้ำตาลเข้ม และมีความหนืดตัวอย่างช่วงของเหลวไปเป็นวุ้นแข็ง ของเสียจากปฏิกิริยากรดกลีเซอรอลปฏิกิริยาการใช้น้ำมันวัตถุดิบเดียวกันมีแนวโน้มที่จะอ่อนลงมาก ในสีมากกว่าฐานเร่งปฏิกิริยาการเตรียม และในมือของเราได้เสมอที่ผลิตของเหลวค่อนข้างหนืด ในทั้งสองกรณี , เมทานอลส่วนเกิน( ต้องบังคับสมดุลปฏิกิริยาแรกต้องเสร็จ )ถูกลบออกจากเครื่องระเหย นี้ยังช่วยให้สารเป็นจะใช้ในการเตรียมไบโอดีเซลที่ตามมา ไม่น่าแปลกใจ , อของชั้น หลังจากการกำจัดเมทานอลจากกลีเซอรอลองต่าง ๆวิธีการเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกันมาก โดยทั่วไปฐานเร่งชั้นกลีเซอรอล มี pH ประมาณ 10 , ในขณะที่กรดที่เร่งปฏิกิริยากลีเซอรอลชั้นมี pH ประมาณ 1เนื่องจากส่วนใหญ่ของไบโอดีเซลที่ผลิตโดยใช้ฐานการเร่งปฏิกิริยากระบวนการแรกที่เราตรวจสอบกลีเซอรอลของเสีย frombase เร่งกระบวนการนอกเหนือจาก chcl ( ในช่วง 5 – 35 โมล % ) ของเสียกลีเซอรอลจากฐานการเร่งปฏิกิริยาการสังเคราะห์ไบโอดีเซลไม่ได้ให้ผลหวังเป็นเนื้อเดียวกันโซลูชั่น แทน น้ำตาลเข้ม ถึง ดำปกติโซลูชั่นข้นในของแข็งเป็นก่อให้เกิด . มีหลาย ๆความพยายามในการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของของเสียกลีเซอรอลเพื่ออนุญาตให้สำหรับการก่อตัวของเดส การวางตัวเป็นกลางของความพยายามเหล่านี้รวมกรดกลีเซอรอลรอลเพิ่มปริมาณ ofmethanol รู้จัก ,และการเพิ่มปริมาณของน้ำที่รู้จักกัน . ไม่มีการปรับเปลี่ยนเหล่านี้อนุญาตให้สำหรับการก่อตัวของ เดส โดยใช้กลีเซอรอลของเสียจากฐานเร่งกระบวนการ ฐานปฏิกิริยาผสมกับกลีเซอรอลchcl ยังคงมีการแข็งขันเพื่อใช้ในการอธิบายพื้นฐานเหตุผลสำหรับการสังเกตเหล่านี้อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจาก chcl ของเสียกลีเซอรอลจาก acidcatalyzedส่งผลให้เกิดการก่อตัวของปฏิกิริยา ไบโอดีเซล เป็นเนื้อเดียวกันสีเหลืองอำพันสีโซลูชั่นใน 5 – 35mol % chcl ช่วง เมื่อยืนสำหรับถึงเวลา 6 เดือนที่อุณหภูมิห้อง ไม่มีโซลูชั่นตกตะกอนออก chcl . คุณภาพความหนืดของโซลูชั่นเหล่านี้ปรากฏลดเป็นเปอร์เซ็นต์ของ chcl ในโซลูชั่นที่เพิ่มขึ้น กับความคิดเห็นนี้วรรณกรรมรายงานบนเดส preparedwith บริสุทธิ์กลีเซอรอล [ 24 ]ความพยายามที่จะสร้างเดสที่มีความเข้มข้นของ chcl เกิน 35 % โดยโมลในรูปแบบของของแข็งทั้งนี้ นอกเหนือจาก chcl ของเสียกลีเซอรอลจาก acidcatalyzedปฏิกิริยาไบโอดีเซลเพื่อเตรียมเดส ปรากฏเป็นบำบัดน้ำเสียเทคนิค ก่อนที่จะเพิ่ม chcl ทั้งหมดตัวอย่างของเสียกลีเซอรอลเป็นเนื้อเดียวกัน ของเหลวสีอำพันที่ยืนไม่เปลี่ยนแปลง วันอาทิตย์ นอกเหนือจาก chcl เหล่านี้เป็นเนื้อเดียวกันตัวอย่าง engenders มืดชั้นบนที่พื้นผิวของแอมเบอร์โซลูชั่นสี 1 การวิเคราะห์ NMR พบว่าเข้มชั้นเพียวไบโอดีเซล ดังนั้น การก่อตัวของพลังไบโอดีเซลจากเดสของเสียกลีเซอรอลตัวอย่าง เทคนิคนี้อาจจะบำบัดน้ำเสียสาธารณูปโภคในการผลิตการกลั่นกลีเซอรอลอื่น ๆเช่นกันในความพยายามครั้งแรกเพื่อเตรียมเดสกับกลีเซอรอลของเสีย ,กลีเซอรอลที่แยกได้ครั้งแรกจากไบโอดีเซลผสม โดยปฏิกิริยาให้มัน แยก ออก แล้วสารออกโดยหมุนระเหยก่อน chcl ถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อให้เดส . ในขณะที่วิธีการนี้ประสบความสำเร็จ มันเป็นช่วงเวลาที่เข้มข้น ดังนั้น ความเป็นไปได้การเพิ่ม chcl กับปฏิกิริยาผสมทันทีหลังจากปฏิกิริยาการเกิดไบโอดีเซลให้ถูกตรวจสอบ ไม่เพียง แต่มันเป็นไปได้ในรูปแบบ des โดยไม่แยกน้ำมันแล้วเฟสกลีเซอรอล แต่การก่อตัวของเดสในแหล่งกำเนิดก็ลบออกเมทานอลจากไบโอดีเซลชั้นและเป็นก่อนลดค่าของไบโอดีเซลในชั้นเด . ใน 1H NMR โดยทั่วไปหลังจากไบโอดีเซลปฏิกิริยาการก่อตัว อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลไบโอดีเซลไปประมาณ1 : 1 หลังจากการขึ้นรูปเดสกับ chcl ในแหล่งกำเนิด , การเพิ่มขึ้นของอัตราส่วนเป็นคุ้งเป็นแควเพื่อต่างๆ . ในบางกรณี ส่วนยอดในไบโอดีเซลไม่ตรวจพบโดยการวิเคราะห์ NMR 1 . ดังนั้น วิธีขึ้นรูปฟิล์มdes ประหยัดเวลาและแรงงานที่มีประโยชน์เพิ่มเอาเมธานอลปนเปื้อนจากไบโอดีเซล เมทานอล สามารถนำเป็นเอาออกจากเดส โดยหมุนการระเหยและใช้อื่นการสังเคราะห์ไบโอดีเซลในการศึกษาก่อนหน้านี้ ชุด densitymeasurementsweremade บนเดส เตรียม 5 – 33mol % chcl ในกลีเซอรอลสด [ 24 ] ทั้งเดส เตรียมไว้ในการศึกษานี้คือ มีความหนาแน่นน้อยกว่าบริสุทธิ์กลีเซอรอล ( D = 1.26 g / ml ใน20 ° C ) ที่มีความหนาแน่นค่อยๆลดลงจากราว1.24 g / ml 5 % chcl 1.18 กรัม / มิลลิลิตรสำหรับ 33% chcl . รูปที่ 2 แสดงผลของ densitymeasurementsmade บนเดส ในช่วงเดียวกันนี้ องค์ประกอบเตรียมกับกลีเซอรอล ของเสีย ข้อมูลที่โดดเด่นใกล้เคียงกับความหนาแน่นการวัดการใช้กลีเซอรีนบริสุทธิ์ . จากภาพกลาง
การแปล กรุณารอสักครู่..
