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國立成功大學 化學工程學系碩博士班 陳炳宏所指導 鄧進協的 應用Amberlite IR-120, LTA 及 CAN 沸石觸媒以生產生質柴油之研究 (2012),提出mdz-18-aa 1.5.33 rom關鍵因素是什麼,來自於生質柴油、異相觸媒、高嶺土、矽藻土、蔬菜油、三油酸甘油酯、游離脂肪酸、沸石LTA、CAN、實驗設計法。

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應用Amberlite IR-120, LTA 及 CAN 沸石觸媒以生產生質柴油之研究

為了解決mdz-18-aa 1.5.33 rom的問題,作者鄧進協 這樣論述:

生質柴油是具有潛力的替代性能源。本實驗經由下列兩種反應取得。第一種由棕櫚酸酯化反應而來。第二種是利用三酸甘油脂或蔬菜油經由轉酯化反應而得,本研究三酸甘油脂來源為大豆油及棕櫚油。反應中所使用的異相觸媒,包括樹酯Amberlite IR-120 (H)、 zeolite-like of Linde Type A (LTA)、cancrinite (CAN)。其中LTA及CAN是利用低成本的天然礦土經由簡單方法合成而來,藉此來克服均相觸媒使用上的缺點。而典型的沸石觸媒LTA可由高嶺土(kaolin)製備而來,其方法為將高嶺土放置於800C下10小時,其目的是去除高嶺土中的氫氧根。接著添加NaOH

,於90°C下進行水熱反應24小時,進行觸媒的活化,最後在500°C鍛燒6小時,即可得到固相觸媒LTA。另外,cancrinite (CAN)的製備方法是利用天然矽藻土(diatomite, DiaPY0)來當作鋁矽酸鹽的來源,再經由水熱反應而得。值得注意的是可藉由添加鋁鹽氧化鋁來調整矽鋁原子比。其製備方法為將DiapY0、NaOH、AL2O3分散在去離子水中,於室溫下800 rpm攪拌30分鐘,接著將混合物倒入不銹鋼容器中,以180C或220C進行水熱反應,並且在不同的反應時間進行取樣,再將這些固相觸媒進行過濾並用去離子水進行潤洗,再將產物放入110C烘箱進行乾燥以及於500C鍛燒6

個小時,即可得到cancrinite-type的觸媒。合成後的觸媒,利用各種儀器分析其物理化學性質,儀器包括傅氏紅外線轉換光譜儀 (FT-IR)、X-光繞射儀 (XRD)、掃瞄式電子顯微鏡/X-光譜儀 (SEM/EDS)、固態核磁共振儀 (solid state NMR)、熱重分析儀 (TGA)、表面積及孔洞量測儀 (BET/BJH)。這些觸媒具有許多優點,包括製備容易、成本便宜、並且對於蔬菜油轉酯化成生質柴油,具有相當好的催化效果。在大豆油以及棕櫚油轉酯化反應中,利用合成的LTA當作觸媒,轉化率可達到97.0±3.0% 和 95.4±3.7% ; 而其轉酯化反應活化能分別為14.09 kJ/

mol 以及48.87 kJ/mol。此外,以天然矽藻土合成的CAN來當作轉酯化的觸媒,在適當操作條件下,轉化率接近95%。觸媒活性耐久度測試中,其催化活性可以至少維持4次反應,並且只需於每次反應完後,用正己烷潤洗觸媒,接著於500C鍛燒6小時,觸媒即可重複使用。另外,本研究也利用Amberlite IR-120 (H)當作固相觸媒,於過量的甲醇中進行酯化反應,針對棕櫚油酯化反應,作最適化反應條件的探討,其使用方法為25-1後退淘汰法和部份因子設計法。研究結果發現最適化條件為-甲醇與棕櫚酸的進料莫耳比為8/1、反應溫度61C、反應時間10.5小時、觸媒使用量為 10 wt%棕櫚酸、攪拌速度

每分鐘600轉。以上述操作條件進行反應,可成功將棕櫚酸轉化為棕櫚酸甲酯,並且轉化率達98.3 ± 0.42%。