Biodiesel purification with activat

Biodiesel purification with activated bentonite
Ekkasit Tepveeragul
1*
and Nisakorn Saengprachum
2
1
Petrochemical and polymer science, Faculty of science, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand
2
The international postgraduate program in environmental management, Graduate school, Chulalongkorn University, Bangkok 10330, Thailand
*
Author for correspondence; E-Mail: [e-mail], Tel. [phone], Fax. [phone]
Abstract
The objective of this research is to study the factor of activated
bentonite as adsorbent for removing soap from biodiesel product.
The factors were studied in the effect of solvent, concentration of
sulfuric acid, time and temperature. The result showed that 3% wt
of activated bentonite could adsorb 64.37 % (w/w) of soap and
exhibited acid value of purified biodiesel as 0.29 (mg KOH/g oil).
In addition, the specific surface area of activated bentonite was
increased from 48 to 55 m
2
g
-1
. The quality of purified biodiesel
met the requirement of biodiesel standards (ASTM D974).
Therefore, activated bentonite revealed more environmental
friendly in biodiesel purification than water washing because there
is no wastewater generated.
1. Introduction
Rapid growth in population coupled with industrial and
technological developments have been leading towards the
depletion of limited fossil fuel resources of the world. Currently,
research is progressively more directed towards exploration of
alternative renewable fuels. Biodiesel, an alternative diesel fuel, is
a promising, non-toxic and eco-friendly clean fuel [1]. It could be
regarded as petroleum-derived diesel substitute with many
advantages including reduction of exhaust emissions,
biodegradability, high flash point, inherent lubricity, and domestic
origin [2].
Biodiesel (fatty acid alkyl ester) is produced by transesterifying triglycerides, from vegetable oils or animal fats with an excess
alcohol, usually methanol, in the presence of a catalyst, usually a
strong base such as sodium or potassium hydroxide [3]. The
resulting product therefore can contain not only the desired alkyl
ester product but also unreacted material (mono-, di- and
triglycerides), residual alcohol, residual catal yst and soap. Soap
is formed as a by-product and separated from the biodiesel in the
production process, however, traces thereof can be found in the
final biodiesel product [4].
To meet the requirements of biodiesel standards, removal of
soap are especially important. Moreover, soap is especially
undesired in the fuel because it blocked fuel filter in engine. In
the usually industrial practice, water washing is wildly used to
purified biodiesel but it has been lately critically objected on an
environmental basis because it produced relatively large amounts
of wastewater.
To eliminate this problem, the use of waterless process
becomes an important role in removing biodiesel contaminants
then conventional water washing could be replaced by using
adsorbents. The study of various type of adsorbents is needed.
Bentonite clay was chosen to be adsorbent in this work because
of its ability to improve surface area and active site. Especially,
bentonite is a natural clay and it is available in Thailand with its
competitive cost.
2. Experimental
2.1 Transesterification of refined palm oil
Refined palm oil (500 g) was added into 1000 ml of round
bottom flask equipped with condenser. After the oil was heated to
65 °C, the solution of sodium hydroxide (5.0 g) in methanol
(144.82 ml), 6:1 molar ratio of methanol to oil, was slowly added
into the reaction and then the mixture was heated to 65
o
C for
1.50 h. The reaction was monitored by TLC developed by
hexane: ethyl acetate: acetic acid (90:10:1 v/v) and visualized by
vanillin solution. The mixture was then transferred to a separatory
funnel and allowed glycerin to separate. The methyl ester layer
was later brought to adsorption process.
2.2 The effect of sulfuric acid concentration, temperature, solvent
and time on bentonite
In order to study the effect of sulfuric acid concentration,
solvent, temperature and time for activating bentonite. Natural
bentonite (100 g) was treated with sulfuric acid (0.1, 0.3, 0.5 and
1 M respectively) in distilled water, isopropyl alcohol and ethanol
at the temperature of 60 ºC and 100 ºC under mechanical stirring
at 150 rpm for 1, 3, 6, 9 and 12 h. Then the samples were
washed with distilled water for several times until pH 5 of washed
water was achieved and dried at 110 °C for 48 h. The activated

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ฟอกไบโอดีเซล ด้วย bentonite ที่เปิดใช้งานTepveeragul ธีรา1 *และ Nisakorn Saengprachum21ปิโตรเคมีและพอลิเมอร์วิทยาศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพ 10330 ประเทศไทย2บัณฑิตศึกษาในการจัดการสิ่งแวดล้อม ศึกษาโรงเรียน จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย กรุงเทพ 10330 ประเทศไทย*ผู้เขียนสำหรับการโต้ตอบ E-Mail: [e-mail], Tel. [phone], Fax. + 66 02 218 7671บทคัดย่อวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้จะศึกษาปัจจัยของการเรียกใช้งาน bentonite เป็น adsorbent การเอาสบู่จากผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซล ศึกษาปัจจัยมีผลของตัวทำละลาย ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริก เวลา และอุณหภูมิ ผลพบว่า 3% wt ของ bentonite เปิดอาจชื้น 64.37% (w/w) สบู่ และ จัดแสดงค่ากรดของไบโอดีเซลบริสุทธิ์เป็น 0.29 (มิลลิกรัมน้ำมัน เกาะ/g)นอกจากนี้ พื้นที่เฉพาะของ bentonite เรียกใช้งานได้ เพิ่มขึ้นจาก 48 55 m2g-1. คุณภาพของไบโอดีเซลบริสุทธิ์ตรงตามความต้องการของไบโอดีเซลมาตรฐาน (ASTM D974) ดังนั้น bentonite เปิดเปิดเผยสิ่งแวดล้อมมากขึ้น มิตรในฟอกไบโอดีเซลกว่าน้ำที่ซักผ้าเนื่องจากมี สร้างระบบบำบัดน้ำเสียไม่1. บทนำประชากรการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วควบคู่ไปกับอุตสาหกรรม และพัฒนาเทคโนโลยีได้ถูกนำไป การลดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิลจำกัดทรัพยากรของโลก ในปัจจุบันวิจัยมีความก้าวหน้าขึ้นโดยตรงต่อการสำรวจ alternative renewable fuels. Biodiesel, an alternative diesel fuel, is a promising, non-toxic and eco-friendly clean fuel [1]. It could be regarded as petroleum-derived diesel substitute with many advantages including reduction of exhaust emissions, biodegradability, high flash point, inherent lubricity, and domestic origin [2]. Biodiesel (fatty acid alkyl ester) is produced by transesterifying triglycerides, from vegetable oils or animal fats with an excess alcohol, usually methanol, in the presence of a catalyst, usually a strong base such as sodium or potassium hydroxide [3]. The resulting product therefore can contain not only the desired alkyl ester product but also unreacted material (mono-, di- and triglycerides), residual alcohol, residual catal yst and soap. Soapis formed as a by-product and separated from the biodiesel in the production process, however, traces thereof can be found in the final biodiesel product [4].To meet the requirements of biodiesel standards, removal of soap are especially important. Moreover, soap is especially undesired in the fuel because it blocked fuel filter in engine. In the usually industrial practice, water washing is wildly used to purified biodiesel but it has been lately critically objected on an environmental basis because it produced relatively large amounts of wastewater. To eliminate this problem, the use of waterless process becomes an important role in removing biodiesel contaminants แล้ว ล้างน้ำธรรมดาไม่สามารถถูกแทนที่โดย adsorbents ต้องศึกษาชนิดต่าง ๆ ของ adsorbentsBentonite ดินถูกเลือกให้เป็น adsorbent ในงานนี้เนื่องจาก ของความสามารถในการปรับปรุงพื้นที่และใช้ โดยเฉพาะ bentonite เป็นดินธรรมชาติ และมีในประเทศไทยมีความต้นทุนที่แข่งขัน2. ทดลอง2.1 เพิ่มน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์น้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ (500 กรัม) ถูกเพิ่มเป็น 1000 มล.ของรอบ หนาวล่างที่เพียบพร้อมไป ด้วยเครื่องควบแน่น หลังจากน้ำมันถูกความร้อน 65 ° C โซลูชั่นของโซเดียมไฮดรอกไซด์ (5.0 g) ในเมทานอล (144.82 มล), เพิ่มอัตรา 6:1 สบเมทานอลให้น้ำมัน ช้า เข้าไปในปฏิกิริยา แล้วส่วนผสมมีความร้อน 65oC สำหรับ 1.50 h ปฏิกิริยาถูกตรวจสอบ ด้วย TLC ที่พัฒนาโดย เฮกเซน: เอทิล acetate: กรดอะซิติก (90:10:1 v/v) และ visualized โดย โซลูชั่นของวานิลลิน ส่วนผสมได้แล้วโอนย้ายไปที่ separatory กรวยและกลีเซอรีนอนุญาตแยก ชั้นเอส methyl ภายหลังถูกนำมาสู่กระบวนการดูดซับ2.2 ผลของตัวทำละลาย อุณหภูมิ ความเข้มข้นของกรดซัลฟิวริกและเวลาบน bentoniteเพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นกรดกำมะถัน ตัวทำละลาย อุณหภูมิ และเวลาสำหรับการเรียกใช้ bentonite ธรรมชาติ bentonite (100 กรัม) ถูกรักษา ด้วยกรดซัลฟิวริก (0.1, 0.3, 0.5 และ 1 เมตรตามลำดับ) ในกลั่นแอลกอฮอล์ isopropyl น้ำ และเอทานอล ที่อุณหภูมิ 60 ºC และ 100 ºC ภายใต้กลกวน at 150 rpm for 1, 3, 6, 9 and 12 h. Then the samples werewashed with distilled water for several times until pH 5 of washed water was achieved and dried at 110 °C for 48 h. The activated

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การทำให้บริสุทธิ์ไบโอดีเซลกับเบนโทไนท์เปิดใช้เอกสิทธิ์ Tepveeragul 1 * และนิสากร Saengprachum 2 1 ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอคณะวิทยาศาสตร์จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยกรุงเทพฯ 10330 2 โปรแกรมระดับบัณฑิตศึกษาระหว่างประเทศในการจัดการสิ่งแวดล้อมโรงเรียนบัณฑิตจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยกรุงเทพฯ 10330 * ผู้เขียนสำหรับการติดต่อ; E-Mail: [e-mail] โทร [phone]+66 02 218 7671 2 โทรสาร [phone]+66 02 218 7671 บทคัดย่องานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยที่เปิดใช้งานเบนโทไนท์เป็นตัวดูดซับสำหรับการลบสบู่จากผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซล. ปัจจัยในการศึกษาผลกระทบของตัวทำละลายความเข้มข้นของกรดกำมะถันเวลาและอุณหภูมิ ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่า 3% โดยน้ำหนักของเบนโทไนท์เปิดใช้งานสามารถดูดซับ64.37% (w / w) ของสบู่และแสดงค่าของกรดไบโอดีเซลบริสุทธิ์เป็น0.29 (mg KOH / กรัมน้ำมัน). นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ผิวจำเพาะของเบนโทไนท์เปิดใช้งานได้เพิ่มขึ้น48-55 ม. 2 กรัม-1 คุณภาพของไบโอดีเซลบริสุทธิ์ได้พบกับความต้องการของมาตรฐานไบโอดีเซล (ASTM D974). ดังนั้นเบนโทไนท์ใช้งานได้เปิดเผยสิ่งแวดล้อมมากขึ้นในการทำให้บริสุทธิ์ไบโอดีเซลกว่าน้ำซักผ้าเพราะมีเป็นน้ำเสียที่ไม่สร้าง. 1 บทนำการเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรในควบคู่ไปกับอุตสาหกรรมและการพัฒนาเทคโนโลยีที่ได้รับนำไปสู่การลดลงของทรัพยากรเชื้อเพลิงฟอสซิลที่จำกัด ของโลก ปัจจุบันการวิจัยจะมีความก้าวหน้ามากขึ้นต่อการกำกับการสำรวจของเชื้อเพลิงทดแทนทางเลือก ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงดีเซลทางเลือกที่เป็นสัญญาที่ไม่เป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเชื้อเพลิงสะอาด [1] มันอาจจะถือได้ว่าเป็นปิโตรเลียมมาทดแทนดีเซลที่มีหลายข้อได้เปรียบรวมถึงการลดการปล่อยไอเสียย่อยสลายทางชีวภาพจุดวาบไฟสูงหล่อลื่นโดยธรรมชาติและในประเทศต้นกำเนิด[2]. ไบโอดีเซล (ไขมันเอสเตอร์คิลกรด) ที่ผลิตโดยไตรกลีเซอไรด์ transesterifying จากผัก น้ำมันหรือไขมันสัตว์ที่มีส่วนเกินเครื่องดื่มแอลกอฮอล์มักเมทานอลในการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาที่มักจะเป็นฐานที่แข็งแกร่งเช่นโซเดียมไฮดรอกไซโพแทสเซียมหรือ[3] ผลิตภัณฑ์ที่จึงสามารถมีไม่เพียง แต่อัลคิลที่ต้องการสินค้าที่เอสเตอร์แต่ยังวัสดุ unreacted (ขาวดำ, ดิและไตรกลีเซอไรด์) เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ที่เหลือ YST catal คงเหลือและสบู่ สบู่จะเกิดขึ้นและเป็นผลพลอยได้จากการผลิตไบโอดีเซลที่แยกออกมาในกระบวนการผลิตแต่ร่องรอยดังกล่าวสามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซลสุดท้าย [4]. เพื่อตอบสนองความต้องการของมาตรฐานไบโอดีเซล, การกำจัดของสบู่ที่มีความสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง นอกจากนี้สบู่โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ไม่พึงประสงค์ในน้ำมันเชื้อเพลิงเพราะมันถูกปิดกั้นกรองน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ ในการปฏิบัติอุตสาหกรรมมักจะล้างน้ำถูกนำมาใช้อย่างดุเดือดในการผลิตไบโอดีเซลบริสุทธิ์แต่ได้รับการคัดค้านเมื่อเร็ว ๆ นี้นักวิจารณ์บนพื้นฐานสิ่งแวดล้อมเพราะมันผลิตค่อนข้างมากของน้ำเสีย. เพื่อขจัดปัญหานี้ให้ใช้กระบวนการ waterless กลายเป็นบทบาทที่สำคัญในการลบ สารปนเปื้อนน้ำมันไบโอดีเซลจากนั้นน้ำซักผ้าแบบเดิมจะถูกแทนที่โดยใช้ตัวดูดซับ การศึกษาประเภทต่างๆของการดูดซับเป็นสิ่งจำเป็น. ดินเบนโทไนท์ได้รับเลือกให้เป็นตัวดูดซับในงานนี้เพราะความสามารถในการปรับปรุงพื้นที่ผิวและการใช้งานเว็บไซต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเบนโทไนท์เป็นดินเหนียวธรรมชาติและมันมีอยู่ในประเทศไทยด้วยค่าใช้จ่ายในการแข่งขัน. 2 การทดลอง2.1 Transesterification น้ำมันปาล์มกลั่นบริสุทธิ์น้ำมันปาล์ม(500 กรัม) ถูกบันทึกเป็น 1000 มล. รอบขวดด้านล่างพร้อมกับคอนเดนเซอร์ หลังจากที่น้ำมันถูกความร้อนจะ65 องศาเซลเซียสการแก้ปัญหาของโซดาไฟ (5.0 กรัม) ในเมทานอล(144.82 มล.) 6: 1 อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลกับน้ำมันถูกเพิ่มเข้ามาอย่างช้า ๆเข้าไปในปฏิกิริยาแล้วผสมถูกความร้อนถึง 65 o C เป็นเวลา1.50 ชั่วโมง ปฏิกิริยาที่ได้รับการตรวจสอบโดย TLC พัฒนาโดยเฮกเซน: เอทิลอะซิเต: กรดอะซิติก (90: 10: 1 v / v) และมองเห็นโดยการแก้ปัญหาvanillin ส่วนผสมจากนั้นก็ย้ายไป separatory ช่องทางและได้รับอนุญาตในการแยกกลีเซอรีน ชั้นเมทิลเอสเตอร์ที่ถูกนำมาต่อมากระบวนการดูดซับ. 2.2 ผลของความเข้มข้นของกรดซัลฟูริกที่อุณหภูมิตัวทำละลายและเวลาบนเบนโทไนต์เพื่อที่จะศึกษาผลของความเข้มข้นของกรดซัลฟูริก, ตัวทำละลายที่อุณหภูมิและเวลาสำหรับการเปิดใช้เบนโทไนท์ ธรรมชาติเบนโทไนท์ (100 กรัม) ได้รับการรักษาด้วยกรดซัลฟูริก (0.1, 0.3, 0.5 และ 1 M ตามลำดับ) ในน้ำกลั่นแอลกอฮอล์ isopropyl และเอทานอลที่อุณหภูมิ60 องศาเซลเซียสและ 100 องศาเซลเซียสภายใต้กวนกลที่150 รอบต่อนาทีสำหรับ 1, 3, 6, 9 และ 12 ชั่วโมง จากนั้นกลุ่มตัวอย่างได้รับการล้างด้วยน้ำกลั่นเป็นเวลาหลายครั้งจนค่า pH 5 ล้างน้ำก็ประสบความสำเร็จและแห้งที่110 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 48 ชั่วโมง เปิดใช้งาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ไบโอดีเซลบริสุทธิ์ด้วยสาร Bentonite
ekkasit tepveeragul
1
และ นิสา saengprachum
2
1
ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 10330
2
นานาชาติ ระดับปริญญาโท สาขาวิชาการจัดการ บัณฑิตวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ด้านสิ่งแวดล้อม กรุงเทพมหานคร 10330

เขียนสำหรับการติดต่อ ; อีเมล : t_akasit @ hotmail .ดอทคอม โทร . 66 02 218 7671 2 , โทรสาร 66 02 218 7671

บทคัดย่อการวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาปัจจัยกระตุ้น
เบนโทไนต์เป็นตัวดูดซับเอาสบู่จากผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซล
ปัจจัยที่ศึกษาผลของตัวทำละลาย ปริมาณของ
กรดซัลฟูริก , เวลาและอุณหภูมิ ผลการศึกษา พบว่า ร้อยละ 3 โดยน้ำหนักของเบนทอไนต์สามารถดูดซับถ่านกัมมันต์
64.37 % ( w / w )
สบู่และค่าของกรดของไบโอดีเซลบริสุทธิ์เป็น 0.29 ( มิลลิกรัม / กรัมน้ำมันเกาะ )
นอกจากนี้ พื้นที่ผิวจำเพาะของเบนทอไนต์คือใช้
เพิ่มขึ้นจาก 48 55 m
2
g
-
คุณภาพของไบโอดีเซลบริสุทธิ์
พบความต้องการของมาตรฐานไบโอดีเซล ( ASTM d974 )
ดังนั้นใช้เบนโทไนท์ เปิดเผยเพิ่มเติมสิ่งแวดล้อม
เป็นกันเองในการล้างไบโอดีเซลกว่าน้ำเพราะมี
คือไม่มีน้ำเสีย .
1 บทนำ
การเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของประชากรและอุตสาหกรรมควบคู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีได้นำต่อ

การพร่องของทรัพยากรเชื้อเพลิงฟอสซิล จํากัด ของโลก ขณะนี้มีความก้าวหน้ามากขึ้น
วิจัยโดยตรงต่อการสำรวจ
ทางเลือกพลังงานทดแทนเชื้อเพลิง ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงดีเซลทางเลือก คือการสัญญาไม่เป็นพิษและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเชื้อเพลิงสะอาด [ 1 ] มันอาจจะถือว่าเป็นปิโตรเลียมดีเซลแทน

) ที่มีข้อดีหลายประการ ได้แก่ การลดการปล่อยไอเสีย
ย่อยสลายทางชีวภาพสูง แฟลชจุดซ่อนเร้นความลื่น และผลิตภัณฑ์ภายในประเทศ
[ 2 ]
ไบโอดีเซล ( กรดไขมันอัลคิลเอสเทอร์ ) ผลิต transesterifying triglycerides จากน้ำมันพืชหรือไขมันสัตว์กับแอลกอฮอล์ส่วนเกิน
,โดยปกติ เมทานอล ในการแสดงตนของตัวเร่งปฏิกิริยา , มักจะ
ฐานที่แข็งแกร่งเช่นโซเดียมหรือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ [ 3 ]
ผลผลิตภัณฑ์ จึงสามารถมีไม่เพียง แต่ต้องการอัลคิลเอสเทอร์
ผลิตภัณฑ์ แต่ยังวัสดุเข้าสู่ ( Mono - di - และไตรกลีเซอร์ไรด์
) แอลกอฮอล์ที่ตกค้าง ที่เหลือเร่ง YST และสบู่ สบู่
จะเกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้ และแยกออกจากไบโอดีเซลใน
กระบวนการผลิต แต่ร่องรอยของมันสามารถพบได้ใน
สุดท้ายผลิตภัณฑ์ไบโอดีเซล [ 4 ] .
เพื่อตอบสนองความต้องการของมาตรฐานไบโอดีเซล , การกำจัด
สบู่เป็นสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง นอกจากนี้สบู่โดยเฉพาะ
ไม่ต้องการในเชื้อเพลิงเพราะมันถูกปิดกั้นกรองเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ ใน
การปฏิบัติมักจะอุตสาหกรรม น้ำล้างจะใช้ป่า

ไบโอดีเซลบริสุทธิ์แต่ได้รับเมื่อเร็ว ๆนี้ความคัดค้านบนพื้นฐานสิ่งแวดล้อมเพราะผลิต

ค่อนข้างจำนวนมากของน้ำเสีย
เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ใช้ waterless กระบวนการ
กลายเป็นบทบาทสำคัญในการลบสิ่งปนเปื้อนน้ำล้างไบโอดีเซล
แล้วปกติจะถูกแทนที่โดยใช้
ดูดซับ การศึกษาชนิดของสารต่าง ๆที่จำเป็น