3.2. TransesterificationApproximate

3.2. Transesterification
Approximately 920 mL of hexane solution containing microalgae
oil at a concentration of 0.0253 g oil/mL was prepared from
three batches of 100 g wet microalgal biomass after going through
the pretreatment and wet oil extraction processes with 94.3% oil
recovery efficiency. This oil-containing hexane solution was used
as the feedstock to determine the optimal conditions of the transesterification
process. As shown in Fig. 4, the transesterification
efficiency rapidly increased when the temperature was raised from
25 C to 35 C, but then remained about the same even when the
temperature was further increased from 35 C to 65 C. The transesterification
efficiency was higher than 96% when the reaction
was conducted at temperatures greater than 45 C, which was thus
considered the most suitable reaction temperature for transesterification.
The transesterification efficiency fell from 98.4 ± 1.0% to
87.3 ± 3.4% as the hexane-to-methanol ratio was increased from
2:1 to 10:1 (Fig. 4). The optimal ratio was set at, 6:1, because the
transesterification efficiency at the ratio of 8:1 was below 95%
(92.1 ± 2.5%). The transesterification efficiency increased sharply
to 86.1 ± 3.7% with a reaction time of 5 min, and then rose more
gradually to over 95% (97.2 ± 12%) as the reaction time was
extended to more than 15 min, which was thus considered the
suitable reaction time for transesterification.
Although it was found in this study that the effects of the reaction
temperature, oil-to-methanol ratio, and reaction time on the
efficiency of the transesterification of microalgal oil were similar
to those reported in related studies (Dang et al., 2013; Zu et al.,
2010), the efficiency obtained in this work was higher than that
in the related literature when the reaction was conducted at a
low temperature (e.g., 35 C). It is thought that the presence of hexane
as a co-solvent played a major role in improving the transesterification
efficiency. Similar results were also observed when
using hexane as the co-solvent (Chen et al., 2012), and the reasons
for the observation could be that using acetone as the co-solvent
can reduce the time and temperature required for the reaction
(Thanh et al., 2013). In addition, Tang et al. (2013) also indicated
that the presence of co-solvents could avoid the occurrence of
saponification reaction during biodiesel production. This may
explain why the saponification did not take place when using the
processes proposed in this study.
Moreover, chlorophyll, which is an undesirable component of
microalgae biodiesel, is usually present in the transesterification
products if the conventional extraction method is used (Soh and
Zimmerman, 2011). Chlorophyll can be removed by using complex
processes, such as one consisting of hydrolysis, centrifugation, precipitation,
and heat hexane washing (Sathish and Sims, 2012).
However, a recent study showed that a small amount of chlorophyll
was still present in FAMEs when the transesterification was
conducted with a catalyst loading of greater than
0.2 g-NaOH/g-oil, a methanol-to-oil weight ratio of greater than
15.2, and a mixing speed of 3000 rpm for 3 h (Afify et al., 2010).
In contrast, Fig. 5 shows that the Chlorophyll content was easily
removed when the transesterification reaction of the microalgal
oil in hexane was conducted at 45 C for 15 min with a
hexane-to-methanol ratio of 6:1. This condition is identical to a
methanol to microalgae oil weight ratio of 5.22:1 and a catalyst
loading of 0.033 g-NaOH/g-microalgae oil (see the TSBP set in
Fig. 5).
The solid base catalyst, Sr2SiO4, was also used for the transesterification
of the extracted microalgal oil. Fig. 6 shows that the transesterification
efficiency increased along with the Sr2SiO4 dose. This
efficiency was more than 95% and chlorophyll was almost totally
removed when the dose was more than 0.12 g per 12 mL of
oil-containing hexane solution, which is equal to a catalyst loading
of 0.40 g-Sr2SiO4/g-microalgae oil. This catalyst dose is 12 times

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.2 transesterification
ประมาณ 920
มิลลิลิตรของสารละลายเฮกเซนที่มีสาหร่ายน้ำมันที่ความเข้มข้น0.0253 กรัมน้ำมัน / mL
ถูกจัดทำขึ้นจากสามสำหรับกระบวนการของชีวมวล100
กรัมสาหร่ายเปียกหลังจากผ่านปรับสภาพและกระบวนการสกัดน้ำมันเปียกด้วย94.3%
น้ำมันที่มีประสิทธิภาพการกู้คืน น้ำมันที่มีวิธีการแก้ปัญหาเฮกเซนถูกนำมาใช้เป็นวัตถุดิบในการกำหนดเงื่อนไขที่ดีที่สุดของ transesterification กระบวนการ ดังแสดงในรูป 4, transesterification ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก25? C ถึง 35? C แต่จากนั้นยังคงเป็นเรื่องเดียวกันแม้ในขณะที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีกจาก 35? C ถึง 65? C transesterification ประสิทธิภาพสูงกว่า 96% เมื่อเกิดปฏิกิริยาได้ดำเนินการที่อุณหภูมิสูงกว่า45 องศาเซลเซียสซึ่งได้จึงถือว่าเป็นอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับtransesterification. ประสิทธิภาพ transesterification ลดลงจาก 98.4 ± 1.0% ถึง87.3 ± 3.4% ในขณะที่เฮกเซน อัตราส่วน-to- เมทานอลเพิ่มขึ้นจาก2: 1 ถึง 10: 1 (รูปที่ 4). อัตราส่วนที่เหมาะสมเป็นที่ตั้ง, 6: 1 เพราะประสิทธิภาพtransesterification ในอัตราส่วน 8: 1 ต่ำกว่า 95% (92.1 ± 2.5%) ประสิทธิภาพ transesterification เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อ86.1 ± 3.7% ที่มีเวลาปฏิกิริยาของ 5 นาทีและจากนั้นเพิ่มขึ้นค่อยๆไปกว่า95% (97.2 ± 12%) ในขณะที่เวลาปฏิกิริยาที่ถูกขยายไปกว่า15 นาทีซึ่งถือว่าทำให้เวลาตอบสนองที่เหมาะสมสำหรับการ transesterification. แม้ว่ามันจะถูกพบในการศึกษาครั้งนี้ว่าผลกระทบของการเกิดปฏิกิริยาที่อุณหภูมิน้ำมันต่อการเมทานอลอัตราส่วนและเวลาปฏิกิริยาในประสิทธิภาพของtransesterification ของน้ำมันสาหร่ายมีความคล้ายคลึงกับผู้ที่รายงานในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกัน(แดง et al, 2013;.. Zu, et al, 2010) ที่มีประสิทธิภาพที่ได้รับในงานนี้สูงกว่าในวรรณคดีที่เกี่ยวข้องเมื่อเกิดปฏิกิริยาได้ดำเนินการใน? อุณหภูมิต่ำ (เช่น 35 C) มันคิดว่าการปรากฏตัวของเฮกเซนเป็นตัวทำละลายร่วมมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุง transesterification ประสิทธิภาพ ผลที่คล้ายกันนอกจากนี้ยังตั้งข้อสังเกตที่ได้รับเมื่อใช้เฮกเซนเป็นตัวทำละลายร่วม (Chen et al., 2012) และเหตุผลสำหรับการสังเกตอาจเป็นไปได้ว่าการใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลายร่วมสามารถลดเวลาและอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการเกิดปฏิกิริยา(Thanh et al., 2013) นอกจากนี้อัล Tang et (2013) นอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นว่าการปรากฏตัวของตัวทำละลายร่วมสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดของปฏิกิริยาสะพอในระหว่างการผลิตไบโอดีเซล นี้อาจอธิบายได้ว่าทำไมสะพอไม่ได้เกิดขึ้นเมื่อใช้กระบวนการเสนอในการศึกษาครั้งนี้. นอกจากนี้ยังมีคลอโรฟิลซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่พึงประสงค์ของไบโอดีเซลสาหร่ายมักจะอยู่ใน transesterification ผลิตภัณฑ์ถ้าวิธีการสกัดแบบเดิมจะใช้ (Soh และZimmerman 2011) คลอโรฟิลสามารถลบออกได้โดยใช้ความซับซ้อนกระบวนการดังกล่าวเป็นหนึ่งประกอบด้วยการย่อยสลายการหมุนเหวี่ยงการตกตะกอนและซักผ้าเฮกเซนความร้อน(Sathish และซิมส์ 2012). อย่างไรก็ตามการศึกษาล่าสุดพบว่ามีจำนวนน้อยของคลอโรฟิลก็ยังคงอยู่ใน FAMEs เมื่อ transesterification ถูกดำเนินการกับการโหลดตัวเร่งปฏิกิริยามากกว่า0.2 กรัม NaOH / g-น้ำมันเมทานอลต่อน้ำมันอัตราส่วนน้ำหนักมากกว่า15.2 และความเร็วในการผสมของ 3000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 3 ชั่วโมง (Afify et al., 2010 ). ในทางตรงกันข้ามรูป 5 แสดงให้เห็นว่าเนื้อหาของคลอโรฟิลได้อย่างง่ายดายลบออกเมื่อปฏิกิริยาtransesterification ของสาหร่ายน้ำมันในเฮกเซนได้ดำเนินการที่45 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 15 นาทีด้วย? อัตราส่วนเฮกเซนต่อการเมทานอล 6: 1 นี่คือสภาพที่เหมือนกันไปเมทานอลเพื่อสาหร่ายอัตราส่วนน้ำหนักน้ำมัน 5.22: 1 และตัวเร่งปฏิกิริยาในการโหลดของ0.033 กรัม NaOH / g-สาหร่ายน้ำมัน (ดู TSBP ตั้งอยู่ใน.. รูปที่ 5) ตัวเร่งปฏิกิริยาฐานที่มั่นคง, Sr2SiO4 ก็ ใช้สำหรับ transesterification ของน้ำมันที่สกัดสาหร่าย รูป 6 แสดงให้เห็นว่า transesterification ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับยา Sr2SiO4 นี้มีประสิทธิภาพมากกว่า 95% และคลอโรฟิลเกือบทั้งหมดถูกลบออกเมื่อปริมาณได้มากกว่า0.12 กรัมต่อ 12 มิลลิลิตรน้ำมันที่มีวิธีการแก้ปัญหาเฮกเซนซึ่งเท่ากับโหลดตัวเร่งปฏิกิริยา0.40 กรัม Sr2SiO4 / g-สาหร่ายน้ำมัน ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยานี้เป็นครั้งที่ 12

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.2 . การศึกษาปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคช
ประมาณ 920 มล. ของน้ำสารละลายที่มีความเข้มข้นของน้ำมันสาหร่าย
0.0253 กรัม / มิลลิลิตรน้ำมันเตรียมจาก
3 ชุด 100 กรัมน้ำชีวมวลสาหร่ายหลังจากผ่านการสกัดน้ำมันเปียก
94.3 % ประสิทธิภาพกระบวนการกู้คืนน้ำมัน

น้ำมันนี้มีโซลูชั่นที่ใช้
เฮกเซนเป็นสารตั้งต้นเพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น

ดังแสดงในรูปที่ 4 , กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 25 
C 35  C แต่ก็ยังคงเหมือนเดิม แม้เมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น จาก 35
 c 65  C
กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น ประสิทธิภาพสูงกว่า 96% เมื่อปฏิกิริยา
ดำเนินการที่อุณหภูมิสูงกว่า 45  C ซึ่งเป็นอุณหภูมิปฏิกิริยาจึง
ถือว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น .
กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นประสิทธิภาพลดลงจาก 98.4 ± 1.0 %

ใช้± 3.4% ขณะที่น้ำต่อเมทานอลที่เพิ่มขึ้นจาก 10
2 ( รูปที่ 4 ) อัตราส่วนที่เหมาะสมคือชุดที่ 6 เพราะ
กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นประสิทธิภาพในอัตราส่วน 8 : 1 ต่ำกว่า 95%
( 92.1 ± 2.5% ) ส่วนกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก
ถึง 86.1 ± 3.7% กับปฏิกิริยาที่เวลา 5 นาที แล้วค่อย ๆเพิ่มขึ้นอีก
กว่า 95% ( ปัจจัย± 12% ) เป็นปฏิกิริยาเวลา
ขยายไปมากกว่า 15 นาทีซึ่งจึงถือว่า
เวลาปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น .
ถึงแม้ว่ามันคือ ในการศึกษานี้พบว่า ผลของปฏิกิริยา
อุณหภูมิน้ำมันต่อเมทานอล และเวลาในการทำปฏิกิริยา
ประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันสาหร่ายเหมือนกัน
ที่รายงานในการศึกษาที่เกี่ยวข้องกับ ( ดัง et al . , 2013 ; ไปยัง et al . ,
2010 ) , ประสิทธิภาพที่ได้รับในงานนี้สูงกว่า
ในวรรณคดีที่เกี่ยวข้องเมื่อเกิดปฏิกิริยาได้แก่ ที่อุณหภูมิต่ำ ( เช่น
35  C ) มันเป็นความคิดที่การปรากฏตัวของเฮกเซน
ร่วมในฐานะตัวทําละลายเล่นมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
ประสิทธิภาพ ผลที่คล้ายกันพบเมื่อใช้เฮกเซนเป็นตัวทำละลาย
CO ( Chen et al . , 2012 ) , และเหตุผล
สำหรับการสังเกตสามารถใช้อะซีโตนเป็นตัวทำละลาย Co
สามารถลดอุณหภูมิและเวลาที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา
( Thanh et al . , 2013 ) นอกจากนี้ Tang et al . ( 2013 ) นอกจากนี้ยังพบ
ที่สถานะของ Co ตัวทำละลายสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดปฏิกิริยาสปอนนิฟิเคชั่น
ในระหว่างการผลิตไบโอดีเซล นี้อาจอธิบายได้ว่า ทำไม
สปอนนิฟิเคชั่นจะไม่เกิดขึ้นเมื่อใช้
กระบวนการนำเสนอในการศึกษา .
นอกจากนี้คลอโรฟิลล์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ไม่พึงประสงค์ของ
สาหร่ายไบโอดีเซล , มักจะอยู่ในกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
ผลิตภัณฑ์ถ้าการสกัดวิธีใช้ ( ซอและ
Zimmerman , 2011 ) คลอโรฟิลล์สามารถลบออกได้โดยการใช้กระบวนการที่ซับซ้อน
เช่นหนึ่งประกอบด้วยไฮโดรไลซ์ปั่นตกตะกอน
, ความร้อนและเฮกเซนซักผ้า ( และ sathish ( 2012 ) .
แต่การศึกษาล่าสุดพบว่า จำนวนเล็ก ๆของคลอโรฟิลล์
ยังอยู่ดีเมื่อถูก
กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นดำเนินการกับตัวเร่งปฏิกิริยาโหลดมากกว่า
0.2 g-naoh / g-oil , เมทานอลอัตราส่วนน้ำหนักน้ำมันมากกว่า
15.2 และความเร็วในการผสม 3 , 000 รอบต่อนาทีเป็นเวลา 3 ชั่วโมง ( afify et al . , 2010 ) .
ส่วนภาพที่ 5 พบว่า คลอโรฟิลล์สามารถ
ลบออกเมื่อปฏิกิริยาทรานสเอสเตอริฟิเคชันของน้ำมันสาหร่าย
ในเฮกเซนดำเนินการที่ 45  เป็นเวลา 15 นาทีด้วยอัตราส่วนเมทานอลของใบ
6 : 1 .ภาพนี้เป็นเหมือน
เมทานอลอัตราส่วนน้ำหนักน้ำมันสาหร่ายขนาดเล็กของ 5.22:1 และตัวเร่งปฏิกิริยา
โหลด 0.033 g-naoh / g-microalgae น้ำมัน ( เห็นในชุด tsbp

ภาพที่ 5 ) sr2sio4 ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งฐาน , , ยังใช้สำหรับกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของน้ำมันที่สกัดได้
สาหร่าย . ภาพที่ 6 แสดงให้เห็นว่ากระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นพร้อมกับ sr2sio4 ) นี้
ประสิทธิภาพมากกว่า 95% และคลอโรฟิลล์เกือบทั้งหมด
ลบออกเมื่อใช้มากกว่า 0.12 กรัมต่อมิลลิลิตรของน้ำมันที่มีฤทธิ์ 12
โซลูชั่นซึ่งเท่ากับตัวเร่งปฏิกิริยาโหลด
ของ 0.40 g-sr2sio4 / g-microalgae น้ํามัน ตัวเร่งนี้ขนาด 12 ครั้ง