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第三組

第三組. 組員 : 4960N034 林品佑 4960N089 劉炳坤 4960N097 洪志榮 4970N005 杜佩瑄. 廢食用油利用超音波快速轉換成生質柴油. 摘要. 本研究利用超音波將廢食用油進行兩段式催化製備生質柴油。首先進行第一段酸催化反應，反應最佳條件為醇油比 9 ： 1 ，硫酸添加量為 2wt% ，超音波反應時間為 40 分鐘和 60℃ 反應溫度，酸價能夠有效的從原本的 3.30mg KOH/g 降至 1.67mg KOH/g 。

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  1. 第三組 組員: 4960N034 林品佑 4960N089 劉炳坤 4960N097 洪志榮 4970N005 杜佩瑄

  2. 廢食用油利用超音波快速轉換成生質柴油

  3. 摘要 本研究利用超音波將廢食用油進行兩段式催化製備生質柴油。首先進行第一段酸催化反應，反應最佳條件為醇油比9：1，硫酸添加量為2wt%，超音波反應時間為40 分鐘和60℃反應溫度，酸價能夠有效的從原本的3.30mg KOH/g 降至1.67mg KOH/g。 接著進行第二段鹼催化反應，鹼催化反應條件為醇油比12：1，氫氧化鈉添加量為1wt%，超音波反應溫度65℃，反應時間為40 分鐘，生質柴油產率能夠達到97.05%。

  4. 前言 石油能源隨時都有消耗殆盡的可能，為避免能源危機，各國的研究學者紛紛積極投入新能源的開發。而生質能是將生質物資源化和能源化，可減少燃燒石化燃料所產生的二氧化碳，藉此降低溫室效應的影響，具有環保和能源的貢獻。 目前商業上製造生質柴油最普遍的方法為鹼催化反應，使用鹼催化具有反應時間短、觸媒成本低及轉化率高等優點，但是該製程需要較高的能耗，且甘油回收困難及廢水等問題。廢食用油一般使用酸觸媒需較長的反應時間，因此結合酸鹼兩段式催化程序可使反應時間縮短。

  5. 目的 近年來由於能源危機，各國逐漸重視到廢食用油的再利用價值，而將廢食用油製成生質柴油，可增加它的經濟效益及減少其對環境污染的問題。 生質柴油商業化成本高，主要是因為原物料的關係。而使用廢食用油當作原料比利用植物油來生產生質柴油，能夠有效降低成本。本實驗之主要目的為利用超音波二段式反應快速將廢食用油轉換成生質柴油，並探討其最佳之反應條件。

  6. 步驟

  7. 步驟

  8. 結果

  9. 結論 廢食用油利用超音波進行兩段式催化反應，最佳之條件在第一階段酸催化的部分，醇油比為9:1，硫酸添加量2wt%，反應溫度在60℃，反應時間40 分鐘，可以有效的將酸價值降低至2 mg KOH/g 以下。 第二階段鹼催化條件為醇油比12:1，氫氧化鈉添加量1wt %，反應溫度65℃，反應時間40 分鐘，經過兩段式轉酯化反應，生質柴油產率能夠達到97.05%，可達生質柴油規範之標準。 廢食用油轉化為生質柴油傳統以酸催化法進行處理至少需要4 小時，而本研究利用超音波進行兩段式催化反應只需約80 分鐘，兩者相較本法相當具有競爭力。

  10. 參考文獻 (1) Demirbas, A., 2002. Biodiesel from vegetable oils via transesterification in supercritical methanol. Energy Conversion and Management , 43, 2349-2356. (2) Georgogianni, K. G.; Kontominas, M. G.; Tegou, E.; Avlonitis, D.; Gergis, V., 2007.Biodiesel Production: Reaction and Process Parameters of Alkali-CatalyzedTransesterification of Waste Frying Oils. Energ Fuel. 21, 3023-3027. (3) Kiss, A. A., Omota, F., Dimian, A. C., Rothenberg, G., 2006. The heterogeneousadvantage: biodiesel by catalytic reactive distillation. Topics in Catalysis, 40, 141-150. (4) Lotero, E., Liu, T., Lopez, D. E., Suwannakarn, K., Bruce, D. A., Goodwin, Jr. J.G., 2005. Synthesis of Biodiesel via Acid Catalysis. Industrial & Engineering ChemistryResearch, 44, 5353-5363. (5) Marchetti, J. M., Miguel, V. U., Errazu, A. F., 2007. Heterogeneous esterification of oil with high amount of free fatty acids. Fuel, 86, 906-910.

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