دانلود رایگان ترجمه مقاله ویژگی و تبادل استری روغن بادام تلخ ایرانی برای تولید زیست دیزل – الزویر 2011

مقاله انگلیسی رایگان (PDF)

ترجمه فارسی رایگان (PDF)

خرید ترجمه با فرمت ورد

بخشی از ترجمه فارسی مقاله:

1. مقدمه
سوخت های فسیلی به عنوان منابع انرژی برای هر کشوری اهمیت حیاتی دارند. منابع محدودی از این سوخت ها وجود دارد و بنابراین تحقیق در مورد سوخت های جایگزین تجدید پذیر نیاز ضروری و در حال افزایش است. یکی از این منابع انرژی تجدیدپذیر، بیودیزل است که شامل مونو آلکیل استرهای اسیدهای چرب بلند زنجیر است [1]. علاوه بر تجدید پذیر بودن، بیودیزل دارای مزایای دیگری نیز می باشد؛ مانند داشتن خواص سوختی نزدیک به دیزل نفتی [2]، کاهش تنظیم شده انتشار آلاینده های هوا [3،4]، کاهش انتشار گازهای گلخانه [5]، همراه با عدم سمیت، ایمن بودن برای محیط زیست و زیست تخریب پذیر بودن [6] چندین راه برای تولید بیودیزل وجود دارد. از میان آنها، تبادل استری شایع ترین است [7،8]. تبادل استری یک واکنش روغن با الکل در حضور کاتالیزورهای مناسب مانند کاتالیزورهای اسیدی یا قلیایی است [9،10]. متانول به دلیل خواص و هزینه کم آن، متداول ترین الکل است [11]. کاتالیزورهای قلیایی مانند هیدروکسید پتاسیم در فرایند تبادل استری موثر هستند [12] هزینه بالای بیودیزل مانع عمده تجاری سازی آن است [13،14]. محققان دریافتند که بخش اصلی (85 تا 95 درصد) هزینه کلی تولید بیودیزل هزینه مواد خام است [15]. بنابراین، تولید بیودیزل از مواد کم هزینه، مانند روغن غیر خوراکی ضروری است. علاوه بر این، اکثر محصولات غیر خوراکی روغن زراعی به خوبی در زمین های زراعی رشد می کنند، می توانند خشکی و شرایط خشک را تحمل کنند و نیازی به مراقبت های شدید ندارند [16].
بسیاری از مطالعات بر روی تولید بیودیزل از روغن های غیر خوراکی مانند روغن کرچک Jatropha [17-19]، روغن دانه کرانجی [17،20]، روغن دانه نارنج [21]، روغن دانه لاستیک [22،23] روغن کرچک [24] و روغن mahua انجام شده است [25،26]. به طور كلي تأثير چند متغير اجرایی بر واكنش تبادل استری بررسي و ويژگيهاي سوختي بيوديزل های توليد شده از روغنهاي غير خوراکي تعيين شده است به طوري كه اين روغن ها منابع مناسبي براي توليد بيوديزل هستند. با این حال، روغن های غیر خوراکی دیگری نیز وجود دارد که تا کنون به عنوان یک ماده خام برای تولید بیودیزل مورد بررسی قرار نگرفته است. روغن بادام تلخ (BAO) یکی از این روغن هاست. درخت بادام (Prunus dulcis)، که متعلق به خانواده Rosaceae است، بومی منطقه اقلیمی مدیترانه خاورمیانه است. اما انسانها آن را به دیگر مناطق جهان گسترش دادند به طوری که در اروپا، آسیا و شمال آفریقا، و اخیرا نیز در کالیفرنیا کشت شده است. ایتالیا، اسپانیا، مراکش، فرانسه، یونان و ایران کشور اصلی هستند که بادام تولید می کنند.
درخت بادام تا ارتفاع بین 3 تا 8 متر با یک تنه تا قطر 30 سانتیمتر رشد می کند. انواع مختلف بادام را می توان به دو گروه وسیع دسته بندی نمود: یعنی بادام شیرین (با گل های سفید) و بادام تلخ (با گل های صورتی) [27]. راندمان روغن بادام تلخ که از دانه های درخت بادام از طریق یک فرآیند فشرده سازی به دست می آید، حدود 40-45 درصد است. روغن بادام تلخ دارای رنگ زرد رنگ و طعم تلخ است. میوه بادام تلخ حاوی آمیگدالین و آنزیم است که آن را به گلوکز، بنزالدئید و اسید هیدروسیانیک تجزیه می کند که میوه غیر خوراکی دارد [28]. در این کار، ترکیب اسید چرب و دیگر خواص فیزیکی و شیمیایی روغن بادام تلخ ایرانی تعیین شد. هدف اصلی این تحقیق، بررسی تولید بیودیزل از روغن بادام تلخ با تبادل استری کاتالیزور شده با KOH بود. اثر سه پارامتر مهم از جمله نسبت مولی متانول به روغن، غلظت کاتالیزور و دمای واکنش بر راندمان محصول، خلوص و راندمان بیودیزل مورد بررسی قرار گرفت.

2. مواد و روش ها
2.1 مواد
روغن بادام تلخ خام از شرکت کیمیا پک که یک شرکت محلی در تهران است تهیه شد. انواع مختلف متیل استر که به عنوان استاندارد در تعیین کروماتوگرافی مورد استفاده قرار گرفت از شرکت مواد شیمیایی Wako ، Japan خریداری شد. تمام مواد شیمیایی و حلال های دیگر که از مرک آلمان تهیه شده در طول سنتز، تجزیه و تحلیل بیودیزل مورد استفاده قرار گرفتند: متانول با خلوص 99.5٪، پودر هیدروکسید پتاسیم با خلوص 85٪، پودر سولفات منگنز با خلوص 98٪ ، نرمال هگزان با خلوص 99٪ و اسید هیدروکلریک با خلوص 37٪.

بخشی از مقاله انگلیسی:

1. Introduction

Fossil fuels as energy resources are of vital importance to any country. There are limited resources of these fuels and therefore investigation of alternative renewable fuels is a necessary and increasing need. One of the renewable energy sources is biodiesel, which consists of mono alkyl esters of long chain fatty acids [1]. In addition of being renewable, biodiesel has other advantages such as having fuel properties close to petroleum diesel [2], reducing regulated air pollutants emissions [3,4], reducing greenhouse emissions [5], together with being non-toxic, environmentally safe and biodegradable [6]. There are several ways to produce biodiesel. Among them, transesterification is the most common one [7,8]. The transesterification is a reaction of oil with an alcohol in the presence of suitable catalysts such as acid or alkaline catalysts [9,10]. Methanol is the most common alcohol because of its properties and its low cost [11]. Alkaline catalysts, such as potassium hydroxide are more effective in the transesterification process [12]. The high cost of biodiesel is the major barrier for its commercialization [13,14]. Researchers have found out that the main part (85–95%) of the total cost of biodiesel production is the cost of the raw material [15]. Therefore, production of biodiesel from low-cost feedstock, e.g., non-edible oils is necessary. Furthermore, most of the non-edible oil crops grow well on waste lands, can tolerate drought and dry conditions and do not need intensive care [16]. Many studies have been conducted on biodiesel production from non-edible oils, such as Jatropha curcas oil [17–19], karanja seed oil [17,20], okra seed oil [21], rubber seed oil [22,23], castor oil [24], and mahua oil [25,26]. Generally, the effect of several operating variables on the transesterification reaction has been investigated and the fuel properties of produced biodiesels from non-edible oils have been determined, so that these oils were found to be appropriate viable sources for producing biodiesel. However, there are other non-edible oils that have not been investigated as a raw material for the production of biodiesel, so far. Bitter almond oil (BAO) is one of these oils. The almond tree (Prunus dulcis), which belongs to the family of Rosaceae, is a native to the Mediterranean climate region of the Middle East. But it was spread into other regions of the world by humans, so that it is cultivated in Europe, Asia and Northern Africa, and more recently also in California. Italy, Spain, Morocco, France, Greece, and Iran are the main countries that produce almond. The almond tree grows to a height between 3 and 8 m, with a trunk of up to 30 cm in diameter. Many varieties of almonds can be broadly divided into two types, namely sweet almond (with white flowers) and bitter almond (with pink flowers) [27]. The yield of the bitter almond oil, which is obtained from seeds of almond tree through a pressing process, is about 40–45%. Bitter almond oil has a yellowish color and an acrid-burning taste. Bitter almond fruit contains amygdalin and an enzyme that decomposes it into glucose, benzaldehyde and hydrocyanic acid making the fruit non-edible [28]. In this work, the fatty acid composition and other physical and chemical properties of Iranian bitter almond oil were determined. The major purpose of the study was to investigate biodiesel production from the bitter almond oil by KOH-catalyzed transesterifi- cation. The effect of three important parameters including methanol to oil molar ratio, catalyst concentration and reaction temperature on the product yield, biodiesel purity and biodiesel yield were studied.

2. Materials and methods

2.1. Materials

Crude bitter almond oil was obtained from Kimia Pack Co., a local company in Tehran, Iran. Various methyl esters used as standards in the chromatographic determination were purchased from Wako Pure Chemicals, Japan. All other chemicals and solvents that were supplied from Merck, Germany and used during biodiesel synthesis, purification and analysis were: methanol of 99.5% purity, potassium hydroxide pellets of 85% purity, manganese sulfate powder of 98% purity, n-hexane of 99% purity and hydrochloric acid of 37% purity.