Increasing concerns regarding environmental impacts, the soaring price of petroleum products together with the depletion of fossil fuels have prompted considerable research to identify alternative fuel sources. Biofuel has recently attracted huge attention in different countries all over the world because of its renewability, better gas emissions and its biodegradability. It is estimated that biodiesel/bio-ethanol could replace approximately 10% of diesel fuel consumption within Europe and 5% of Southeast Asia’s total fuel demand.
Biodiesel is superior to conventional diesel in terms of its sulphur content, aromatic content and flash point. It is essentially sulphur free and non-aromatic while conventional diesel can contain up to 500 ppm SO2 and 20–40 wt% aromatic compounds. These advantages could be a key solution to reduce the problem of urban pollution since transport sector is an important contributor of the total gas emissions. Amongst vehicle fuels, diesel is dominant for black smoke particulate together with SO2 emissions and contributes to a one third of the total transport generated greenhouse gas emissions [31]. According to Utlu and Kocak [42], there was on average of a decrease of 14% for CO2, 17.1% for CO and 22.5% for smoke density when using biodiesel.
Biodiesel production from vegetable oils has been extensively studied in recent literature reviews. There were more than 50 papers cited relating to biodiesel production from vegetable oils in the Fukuda et al.’s work [17]. Many researchers have reported the biodiesel production in several ways: (a) the effect of operating parameters [3], [15], [16], [29] and [36]; (b) the effect of the type of catalysts such as enzyme catalysts [17], [20], [32], [33] and [38], heterogeneous catalysts [21] and [39] and acidic catalysts [4] and [28]. However, the raw material costs and limited availability of vegetable oil feedstocks are always critical issues for the biodiesel production. The high cost of vegetable oils, which could be up to 75% of the total manufacturing cost, has led to the production costs of biodiesel becoming approximately 1.5 times higher than that for diesel [30] and [44].
Nevertheless, the price of waste cooking oils (WCO) is 2–3 times cheaper than virgin vegetable oils. Consequently, the total manufacturing cost of biodiesel can be significantly reduced [44]. In addition, a similarity in the quality of biodiesel derived from WCO and from vegetable oils could be achieved at an optimum operating condition [6]. Increasing food consumption has increased the production of a large amount of waste cooking oils/fats. It was, for example, 4.5–11.3 million litres a year in USA or 4 × 105–6 × 105 ton/year in Japan [34]. The conversion of this amount of WCO into fuel also eliminates the environmental impacts caused by the harmful disposal of these waste oils, such as into drains [41]. Biodiesel from WCO (or used frying oils) has been recently investigated [6], [11], [12], [13], [18], [24], [27], [37], [41] and [45].
However, the optimum conditions for biodiesel production (methanol/oils ratio and concentration of catalyst) are inconsistent. They strongly depend on the properties of WCO. Dorado et al. [10] found that the ester yield reached 90% at the methanol/oil ratio of 3.48:1 and 1.26 wt% KOH; while Encinar et al. [11] revealed that the best results obtained at the molar ratio of 6:1 and 1 wt% KOH. According Zhang et al. [44], only refined/crude oils have acid value less than 1 could be used in an alkali-catalyzed process. A pre-treatment step was required for oils having acid value higher than 2 [13]. Nevertheless, some authors had also carried out successfully the alkali-catalyzed transesterification of WCO having an acid value up to 4.91 mg KOH/g [40].
Numerous research projects on the utilization of biodiesel as well as its blends in engines have been done [13], [23] and [26]. However, most of these were focused on short-term tests on different types of direct injection engines in terms of gas emissions (CO, CO2, NOx, un-burnt hydrocarbons etc.) and engine performances (power output, specific fuel consumption). A suggested proportion of biodiesel in a blend used in engines, therefore, varied and could be up to 50 vol% [2] and [26]. Most of the research has not taken into account carbon deposit formation when fuelled with biodiesel. Carraretto et al. [5] have recently suggested that the most viable option for biodiesel is in boilers with a minor modification of nozzles and gaskets that give a comparable efficiency and less fouling.
Alkali catalysts used in transesterification can be potassium hydroxide, sodium hydroxide or alkali methoxides. However, potassium hydroxide was considered as a best catalyst for transesterification of used frying oils [11]. In this study, the transesterification of WCO was carried out for a reaction temperature of up to 70 °C. The molar ratio of methanol/WCO ranged from 5:1 to 12:1 in the presence of KOH c
ความกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ราคาทะยานของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมร่วมกับการลดลงของเชื้อเพลิงฟอสซิลมีพร้อมท์วิจัยจำนวนมากจะระบุแหล่งเชื้อเพลิงทางเลือก เชื้อเพลิงชีวภาพล่าสุดได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากในประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกเนื่องจากการ renewability ปล่อยก๊าซดี และ biodegradability ของ คาดว่าไบโอดีเซล/เกษตรสามารถแทนการใช้เชื้อเพลิงดีเซลในยุโรปประมาณ 10% และ 5% ของความต้องการเชื้อเพลิงทั้งหมดในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ไบโอดีเซลจะดีกว่าดีเซลธรรมดาในแง่ของเนื้อหาซัลเฟอร์ หอมเนื้อหา และจุดวาบไฟ มันเป็นหลักซัลเฟอร์ฟรี และไม่หอมในขณะที่ดีเซลประกอบด้วยค่าการ 500 ppm SO2 และ 20 – 40 wt %สารหอม ข้อดีเหล่านี้อาจเป็นการแก้ไขปัญหาสำคัญเพื่อลดปัญหามลพิษในเมืองตั้งแต่ภาคขนส่ง เป็นผู้สนับสนุนสำคัญปล่อยก๊าซทั้งหมด ในบรรดาเชื้อเพลิงรถยนต์ ดีเซลเป็นหลักสำหรับสีดำควันฝุ่นพร้อมกับปล่อย SO2 และสนับสนุนเป็นหนึ่งในสามของการขนส่งรวมสร้างก๊าซเรือนกระจก [31] ตาม Utlu และ Kocak [42], ได้โดยเฉลี่ยลดลง 14% สำหรับ CO2, 17.1% CO และ 22.5% ควันหนาแน่นเมื่อใช้ไบโอดีเซลผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชที่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในรีวิววรรณกรรมล่าสุด มีมากกว่า 50 เอกสารอ้างอิงเกี่ยวกับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชในการทำงานสนามร้อยเอ็ดของ [17] นักวิจัยหลายคนได้รายงานการผลิตไบโอดีเซลในหลายวิธี: (a) ผลของพารามิเตอร์การทำงาน [3], [15], [16], [29] และ [36]; (ข) ผลของชนิดเช่นเอนไซม์สิ่ง [17], [20], [32], [33] [38], และสิ่งที่แตกต่างกัน [21] และ [39] และตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกรด [4] และ [28] อย่างไรก็ตาม ต้นทุนและความพร้อมจำกัดน้ำมันพืชเริ่มมีเสมอปัญหาสำคัญสำหรับการผลิตไบโอดีเซล น้ำมันพืช ซึ่งอาจจะถึง 75% ของการผลิตต้นทุนรวม ต้นทุนสูงได้นำไปสู่ต้นทุนการผลิตไบโอดีเซลเป็นประมาณ 1.5 เท่าสูงกว่าดีเซล [30] และ [44]แต่ ราคาของขยะที่ทำอาหารน้ำมัน (WCO) จะถูกกว่าน้ำมันพืชบริสุทธิ์ 2-3 ครั้ง ดังนั้น ต้นทุนการผลิตรวมของไบโอดีเซลสามารถลด [44] นอกจากนี้ ความคล้ายคลึงกันในคุณภาพของไบโอดีเซลได้มาจาก WCO และจากน้ำมันพืชไม่สามารถทำได้ที่เงื่อนไขการปฏิบัติที่ดีที่สุด [6] เพิ่มอาหารได้เพิ่มการผลิตของเสียไขมันน้ำมันปรุงอาหารขนาดใหญ่ มันเป็น เช่น 4.5 – 11.3 ล้านลิตรต่อปีในสหรัฐอเมริกา หรือ 4 × 105-6 × 105 ตัน/ปีในญี่ปุ่น [34] การแปลงของ WCO จำนวนนี้เป็นน้ำมันยังลดผลกระทบสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการทิ้งน้ำมันเสีย อันตรายเช่นลงในท่อระบายน้ำ [41] ไบโอดีเซลจาก WCO (หรือน้ำมันทอดใช้) มีการตรวจสอบเมื่อเร็ว ๆ นี้ [6], [11], [12], [13], [18], [24], [27], [37], [41] และ [45]อย่างไรก็ตาม เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซล (อัตราส่วนเมทานอล/น้ำมันและความเข้มข้นของเศษ) ไม่สอดคล้องกัน พวกเขาขอขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของ WCO Dorado ร้อยเอ็ด [10] พบว่า ผลผลิตเอสเทอร์ถึง 90% ที่อัตราส่วนเมทานอลและน้ำมันของ 3.48:1 และ 1.26 wt %เกาะ ในขณะที่ Encinar et al. [11] เปิดเผยว่า ผลรับที่อัตราส่วน 6:1 และ 1 wt %เกาะสบ ตาม Zhang et al. [44], เฉพาะน้ำมันกลั่นดิบมีค่ากรดน้อยกว่า 1 ที่สามารถใช้ในกระบวนการ catalyzed ด่าง ขั้นตอนก่อนรักษาถูกต้องสำหรับน้ำมันที่มีกรดค่าที่สูงกว่า 2 [13] อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนบางคนยังมีดำเนินการเรียบร้อยแล้ว catalyzed ด่างเพิ่ม WCO ที่มีกรดมีค่าถึง 4.91 มิลลิกรัม เกาะ/g [40]งานวิจัยโครงการใช้ไบโอดีเซลรวมทั้งของผสมในเครื่องยนต์ได้ [13], [23] [26] อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่เหล่านี้ได้มุ่งเน้นในการทดสอบระยะสั้นเกี่ยวกับชนิดของเครื่องยนต์โดยตรงฉีดปล่อยก๊าซ (CO, CO2, NOx ไฮโดรคาร์บอนที่ไม่เผาฯลฯ) และเครื่องยนต์แสดง (กำลัง ใช้เฉพาะน้ำมันเชื้อเพลิง) สัดส่วนแนะนำไบโอดีเซลแบบผสมผสานใช้ในเครื่องยนต์ ดังนั้น หลากหลาย และอาจจะสูงถึง 50% vol [2] และ [26] ของการวิจัยมีไม่นำเข้าบัญชีก่อฝากคาร์บอนเมื่อขับ ด้วยไบโอดีเซล Carraretto et al. [5] ล่าสุดได้แนะนำว่า สุดทางเลือกสำหรับไบโอดีเซลอยู่ในหม้อไอน้ำมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของหัวฉีดและปะเก็นที่ให้ประสิทธิภาพเทียบเคียงและเหม็นน้อยลงตัวเร่งปฏิกิริยาด่างที่ใช้ในการเพิ่มสามารถโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โซเดียมไฮดรอกไซด์ หรือด่าง methoxides อย่างไรก็ตาม โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นเป็นเศษที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มการใช้น้ำมันทอด [11] การศึกษานี้ การเพิ่มของ WCO ดำเนินสำหรับปฏิกิริยาอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส อัตราส่วนของเมทานอ ล/WCO สบอยู่จาก 5:1 12:1 ในเกาะ c
การแปล กรุณารอสักครู่..
เพิ่มขึ้นกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในราคาที่พุ่งสูงขึ้นของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมร่วมกับการพร่องของเชื้อเพลิงฟอสซิลได้รับแจ้งวิจัยมากในการระบุแหล่งที่มาของเชื้อเพลิงทางเลือก ไบโอฟูเอเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากในประเทศต่าง ๆ ทั่วโลกเพราะ renewability ของการปล่อยก๊าซที่ดีขึ้นและย่อยสลายทางชีวภาพของมัน มันเป็นที่คาดว่าไบโอดีเซล / ไบโอเอทานอลสามารถใช้ทดแทนประมาณ 10% ของปริมาณการใช้น้ำมันดีเซลในยุโรปและ 5% ของความต้องการน้ำมันเชื้อเพลิงรวมเอเชียตะวันออกเฉียงใต้. ไบโอดีเซลจะดีกว่าดีเซลทั่วไปในแง่ของปริมาณกำมะถันเนื้อหาของหอมและจุดวาบไฟ มันเป็นหลักกำมะถันฟรีและไม่หอมในขณะที่ดีเซลธรรมดาสามารถมีได้ถึง 500 ppm SO2 และ 20-40% โดยน้ำหนักสารประกอบอะโรมาติก ข้อดีเหล่านี้อาจจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่สำคัญในการลดปัญหามลพิษในเมืองตั้งแต่ภาคการขนส่งเป็นผู้มีส่วนร่วมสำคัญของการปล่อยก๊าซทั้งหมด ในบรรดาเชื้อเพลิงรถดีเซลเป็นที่โดดเด่นสำหรับ Black ฝุ่นละอองควันร่วมกับการปล่อยก๊าซ SO2 และก่อให้หนึ่งในสามของการขนส่งทั้งหมดที่เกิดปล่อยก๊าซเรือนกระจก [31] ตามที่ Utlu และ Kocak [42] มีค่าเฉลี่ยลดลง 14% สำหรับ CO2 17.1% สำหรับ CO และ 22.5% สำหรับความหนาแน่นของควันเมื่อใช้ไบโอดีเซล. ผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในการทบทวนวรรณกรรมที่ผ่านมา มีมากกว่า 50 เอกสารอ้างที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชในฟูกูดะ et al. การทำงานของ [17] นักวิจัยหลายคนได้มีการรายงานการผลิตไบโอดีเซลในหลายวิธีดังนี้ (ก) ผลของพารามิเตอร์ปฏิบัติการ [3] [15], [16], [29] และ [36]; (ข) ผลของชนิดของตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเอนไซม์ [17] [20], [32], [33] และ [38] ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน [21] และ [39] และตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นกรด [4] และ [28] อย่างไรก็ตามค่าใช้จ่ายวัตถุดิบและมีจำนวน จำกัด ของวัตถุดิบน้ำมันพืชอยู่เสมอประเด็นที่สำคัญสำหรับการผลิตไบโอดีเซล ค่าใช้จ่ายสูงของน้ำมันพืชซึ่งอาจจะถึง 75% ของต้นทุนการผลิตทั้งหมดได้นำไปสู่ต้นทุนการผลิตไบโอดีเซลกลายเป็นประมาณ 1.5 เท่าสูงกว่าสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล [30] และ [44]. อย่างไรก็ตามราคาของ น้ำมันปรุงอาหารขยะ (WCO) เป็น 2-3 ครั้งราคาถูกกว่าน้ำมันพืชบริสุทธิ์ ดังนั้นต้นทุนการผลิตรวมของไบโอดีเซลสามารถลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญ [44] นอกจากนี้ยังมีความคล้ายคลึงกันในด้านคุณภาพของไบโอดีเซลที่ได้มาจาก WCO และจากน้ำมันพืชจะประสบความสำเร็จในสภาพการทำงานที่ดีที่สุด [6] การเพิ่มขึ้นของการบริโภคอาหารได้เพิ่มขึ้นการผลิตเป็นจำนวนมากของเสียการปรุงอาหาร / น้ำมันไขมัน มันเป็นเช่น 4.5-11,300,000 ลิตรปีในประเทศสหรัฐอเมริกาหรือ 4 × 105-6 × 105 ตัน / ปีในประเทศญี่ปุ่น [34] การเปลี่ยนแปลงของปริมาณของ WCO นี้เป็นเชื้อเพลิงนี้ยังช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการกำจัดที่เป็นอันตรายของน้ำมันของเสียเหล่านี้เช่นลงท่อระบายน้ำ [41] ไบโอดีเซลจาก WCO (หรือน้ำมันทอดใช้) ได้รับการตรวจสอบเมื่อเร็ว ๆ นี้ [6] [11] [12] [13] [18] [24] [27] [37], [41] และ [ 45]. อย่างไรก็ตามสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซล (เมทานอล / น้ำมันอัตราส่วนและความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา) จะไม่สอดคล้องกัน พวกเขาขอขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของ WCO โดราโด, et al [10] พบว่าผลผลิตเอสเตอร์ถึง 90% ในอัตราส่วนเมทานอล / น้ำมัน 3.48: 1 และ 1.26% โดยน้ำหนัก KOH; ในขณะที่ Encinar et al, [11] เปิดเผยว่าผลลัพธ์ที่ดีที่สุดที่ได้รับในอัตราส่วน 6: 1 และ 1% โดยน้ำหนัก KOH ตาม Zhang et al, [44] เพียงกลั่น / น้ำมันน้ำมันดิบมีค่ากรดน้อยกว่า 1 สามารถนำมาใช้ในกระบวนการด่างเร่งปฏิกิริยา ขั้นตอนการรักษาก่อนที่ถูกต้องสำหรับน้ำมันที่มีค่าของกรดสูงกว่า 2 [13] อย่างไรก็ตามบางคนเขียนได้ดำเนินการยังออกประสบความสำเร็จใน transesterification ด่างเร่งปฏิกิริยาของ WCO มีค่าของกรดถึง 4.91 mg KOH / g [40]. โครงการวิจัยจำนวนมากเกี่ยวกับการใช้ไบโอดีเซลเช่นเดียวกับการผสมในเครื่องยนต์ได้รับการกระทำ [ 13] [23] และ [26] แต่ส่วนใหญ่ของเหล่านี้มุ่งเน้นไปที่การทดสอบในระยะสั้นเกี่ยวกับประเภทที่แตกต่างกันของเครื่องยนต์หัวฉีดโดยตรงในแง่ของการปล่อยก๊าซ (ไฮโดรคาร์บอน CO, CO2, NOx ยกเลิกการเผา ฯลฯ ) และการแสดง Engine (การส่งออกพลังงานสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงที่เฉพาะเจาะจง) สัดส่วนที่แนะนำของไบโอดีเซลในการผสมผสานที่ใช้ในเครื่องยนต์จึงแตกต่างกันและอาจจะถึง 50% โดยปริมาตร [2] และ [26] ส่วนใหญ่ของการวิจัยยังไม่ได้นำเข้าบัญชีเงินฝากก่อคาร์บอนเมื่อเชื้อเพลิงที่มีไบโอดีเซล Carraretto et al, [5] เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ชี้ให้เห็นว่าตัวเลือกที่ทำงานได้มากที่สุดสำหรับการผลิตไบโอดีเซลอยู่ในหม้อไอน้ำที่มีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยของหัวและปะเก็นที่ให้ประสิทธิภาพเทียบเท่าและเปรอะเปื้อนน้อย. ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในอัลคาไล transesterification สามารถโพแทสเซียมไฮดรอกไซโซเดียมไฮดรอกไซหรือ methoxides ด่าง อย่างไรก็ตามโพแทสเซียมไฮดรอกไซได้รับการพิจารณาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดสำหรับ transesterification ของน้ำมันทอดใช้ [11] ในการศึกษานี้ transesterification ของ WCO ได้ดำเนินการหาอุณหภูมิสูงสุดถึง 70 องศาเซลเซียส อัตราส่วนโมลของเมทานอล / WCO ตั้งแต่ 5: 1 ถึง 12: 1 ในการปรากฏตัวบนเกาะค
การแปล กรุณารอสักครู่..