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저자정보
김성민 (충남대학교) 김덕근 (한국에너지기술연구원) 이진석 (한국에너지기술연구원) 박순철 (한국에너지기술연구원) 이영우 (충남대학교 녹색에너지기술전문대학원)
저널정보
한국청정기술학회 청정기술 청정기술 제18권 제1호
발행연도
2012.3
수록면
102 - 110 (9page)

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본 연구에서는 동물성 오일로부터 바이오디젤 생산을 위한 에스테르화 반응과 전이에스테르화 반응을 실시하였다. 원료 초기 상태인 동물성 비계로부터 오일을 추출하기 위해 3개의 추출법을 적용하였다. 에스테르화 반응은 불균질계 촉매인 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20 그리고 균질계 촉매인 황산이 사용되었다. 3가지 촉매 중 유리지방산 제거 효율이 가장 높은 촉매는 황산으로 나타났으며 에스테르화 반응에 대한 황산과 메탄올의 최적 투입량 결정을 위해 반응표면분석법(Response Surface Method, RSM)을 적용하였다. 에스테르화 최적 조건 도출 후 유리지방산이 제거된 오일을 이용해 전이에스테르화 반응을 진행하였다. 전이에스테르화 반응 원료의 유리지방산 함량은 1% 이하이며 수분함량은 0.090% 이하였다. 촉매는 KOH, NaOH, NaOCH₃를 이용하였으며 무수메탄올에 녹여 사용하였다. 촉매 종류 및 투입량에 따른 영향을 관찰하기 위해 촉매 투입량을 0.3, 0.6, 0.9 wt%로 사용하였고 메탄올은 26.7 wt%로 고정하였다. 알코올 투입량에 따른 영향 실험은 투입량을 오일대비 4 : 1, 6 : 1, 9 : 1, 12 : 1로 변경하여 실시하였으며 촉매양은 0.8 wt%로 고정하였다. 촉매와 알코올 외 반응변수는 모두 동일하게 적용하였다. 반응온도는 메탄올의 끓는점인 65 ℃로 설정하였고 내부 온도계를 설치해 반응물의 온도를 측정하였다. 촉매 투입량 변경실험 후 KOH의 FAME 전환율이 높은 것을 확인하였다. 메탄올 투입량 변경실험은 오일대비 6 : 1 이상 사용했을 때 전환율이 높았다. 촉매, 메탄올 변경 실험 중 가장 높은 FAME 함량은 96.0%였으며 품질규격인 96.5%에는 미달하였다. FAME 함량증가 및 불순물 제거를 위해 바이오디젤 증류를 실시하였다. 이때 FAME 함량은 98%로 나타났다.
#동물성 비계 #오일 추출 #에스테르화 반응 #전이에스테르화 반응 #Animal fat #Oil extraction #Esterification #Transesterification reactions

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 실험 방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
감사
참고문헌

참고문헌 (22)

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1. [학술지(정기간행물)] - Saka, S. / 2001 / Biodiesel Fuel from Rapeseed Oil as Prepared in Supercritical Methanol / Fuel 80 : 225 ~ 231 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - Srivastava, A. / 2000 / Triglycerides-based Diesel Fuels / Renew. Sust. Energ. Rev. 4 : 111 ~ 133 google schola 5. [학술지(정기간행물)] - Ataya, F. / 2007 / Acid-catalyzed Transesterification of Canola Oil to Biodiesel under Single and Two-phase Reaction Conditions / Energy Fuels 21 (4) : 2450 ~ 2459 google schola 6. [학술지(정기간행물)] - Dias, J. M. / 2008 / Comparison of the Performance of Different Homogeneous Alkali Catalysts During Transesterification of Waste and Virgin Oils and Evaluation of Biodiesel Quality / Fuel 87 : 3572 ~ 3578 google schola 7. [학술지(정기간행물)] - Cunha, M. E. / 2009 / Beef Tallow Biodiesel Produced in a Pilot Scale / Fuel Process. Technol. 90 : 570 ~ 575 google schola

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