臺灣博碩士論文加值系統

生質柴油(Biodiesel, BD)具無毒性、可生物分解性，等環保優點，傳統柴油引擎不需修改或調整就可直接使用BD。使用BD 比傳統柴油可減少高達90％的空氣污染。歐洲及北美國家分別以油菜籽油及大豆油為原料生產BD，由於原料成本高，須減免稅捐特別予以補助否則在價格上無法與石化柴油競爭。
本研究採用廢油炸油當做原料，已達到降低製造成本及廢物再利用之目的通常廢油炸油會有含水份過高的疑慮，為避免水份過高而導致實驗不順暢，因此我們在餐廳剛使用完畢後便立刻進行收集。使用鹼製程，利用甲醇死與廢油進行酯交換反應來製備生質柴油，探討反應溫度與反應時間對生質柴油產率之影響。
對製備之生質柴油進行黏度、密度、殘碳量與柴油引擎實測，測試結果生質柴油之黏度(4.144cSt)與密度都略高於石化柴油(2.147cSt)，殘碳量則生質柴油(0.0164g)比石化柴油(0.1022g)來的好很多，引擎實測分為：CO及碳氫化合物之排放測量，懸浮顆粒與廢氣之氣未與顏色。其測試結果生質柴油均比石化柴油要佳。在經濟價值的評估，生質柴油的成本遠高於石化柴油。

As compared with the petroleum base diesel oil, The bio-diesel(BD) has some advantages in environmental protection, such as non-toxic and biodegradation. It can be used directly in any diesel engine with minor or with out adjustment. Diesel engine, that runs on BD, can reduce pollutant up to 90% more than the diesel oil its exhausting waste gas. The major feedstock for BD production in European and North America countries are canola oil and soybean oil, respectively. Due to the high cost of feedstock, BD is uncompetitive to petro-diesel, unless the Administration remits taxation and gives bonus.
In this study, the fried waste salad oil was chosen as the feed stock for the preparation of bio-diesel to lower the cost and to reuse the waste. The waste oil was obtained as received from the restaurant, using the sodium hydroxide as the catalyst, and the bio-diesel was prepared from the trans-esterification reaction of waste oil and methanol via the alkali-process. Influence of reaction time and reaction temperature on the yield of bio-diesel has been studied. Moreover, the characterization and the property measurements of bio-diesel were also made. As the result, the optimal reaction time and reaction temperature were 1hr and 35oC , respectively. It were also found that the bio-diesel has higher viscosity and density than the petroleum base diesel oil. The result of bio-engine tests showed that the CO2 , CxHy, and PM contents in the exhausting gas of the bio-diesel was markedly lower than those of petroleum-base diesel oil.

中文摘要･･･････････････････････････････････････････････････････I
英文摘要･･････････････････････････････････････････････････････II
誌謝･････････････････････････････････････････････････････････III
目錄･･････････････････････････････････････････････････････････IV
第一章 緒論････････････････････････････････････････････････････1
1-1 替代能源開發與評價･････････････････････････････････2
1-2 石化柴油與生質柴油･････････････････････････････････4
1-2-1石化柴油的簡介････････････････････････････････4
1-2-2柴油的物性與化性･･････････････････････････････5
1-2-3生質柴油之益處･･･････････････････････････････11
1-3 生質柴油之發展････････････････････････････････････13
1-3-1國內生質柴油發展現況･････････････････････････14
1-3-2國際生質柴油之發展･･･････････････････････････15
1-4 生質柴油的規範････････････････････････････････････23
第二章 論文回顧･･････････････････････････････････････････････29
2-1 鹼催化･･･････････････････････････････････････････30
2-2 酸催化法･････････････････････････････････････････32
2-3 酵素法･･････････････････････････････････････････33
第三章 實驗方法與分析････････････････････････････････････････35
3-1儀器與藥品････････････････････････････････････････35
3-2 實驗方法與步驟････････････････････････････････････35
第四章 結果與討論････････････････････････････････････････････41
4-1 反應溫度與時間對生質柴油產率之影響･････････････････41
4-2 FTIR官能基鑑定･････････････････････････････････････42
4-3 殘碳量･････････････････････････････････････････････42
4-4 黏度･･･････････････････････････････････････････････43
4-5 柴油引擎測試･･･････････････････････････････････････44
4-6 比重･･･････････････････････････････････････････････45
4-7 經濟價值･･･････････････････････････････････････････46
第五章 結論･･･････････････････････････････････････････････････55
參考文獻･･････････････････････････････････････････････････････56
表目錄････････････････････････････････････････････････････････VI
圖目錄･･･････････････････････････････････････････････････････VII




表目錄

表1-1 各種替代能源之評價･･････････････････････････････････････25
表1-2 以B20之生質柴油與傳統石化柴油比較之結果････････････････26
表1-3德國生質柴標準規範･･･････････････････････････････････････27
表1-4美國生質柴標準規範･･･････････････････････････････････････28
表4-1 反應時間與反應溫度之關係････････････････････････････････48
表4-2 生質柴油與石化柴油之廢氣排放之CO與HC測量･････････････49






















圖目錄

圖3-1轉酯化之反應裝置････････････････････････････････････････39
圖3-2康氏法殘碳量之測定裝置･･････････････････････････････････40
圖4-1油炸廢油以乙二胺製造生質柴油IR吸收光譜圖･･･････････････50
圖4-2油炸廢油以氫氧化鈉製造生質柴油IR吸收光譜圖･････････････51
圖4-3生質柴油與石化柴油之殘碳量比較･･････････････････････････52
圖4-4生質柴油與石化柴油懸浮顆粒排放之比較････････････････････53
圖4-5生質柴油與石化柴油之密度････････････････････････････････53

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