지구 온난화, 석유고갈, 환경오염에 대한 해결 방안으로 수송부분에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 석유계 디젤과 비교해 이산화...
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2017
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바이오디젤 ; 음폐유 ; 에스테르화 반응 ; 동역학 연구 ; 유리지방산 ; Biodiesel ; Food Waste Oil ; Easterfication ; Kinetics ; Free Fatty Acid ; Amberlyst-15
578
KCI등재
학술저널
683-693(11쪽)
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지구 온난화, 석유고갈, 환경오염에 대한 해결 방안으로 수송부분에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 석유계 디젤과 비교해 이산화...
지구 온난화, 석유고갈, 환경오염에 대한 해결 방안으로 수송부분에서 국제적으로 바이오연료에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 바이오디젤은 석유계 디젤과 비교해 이산화탄소 및 대기오염 물질 배출이 적고 세탄가가 높은 장점을 가지고 있다.
현재 국내 바이오디젤 수요는 지속적으로 증가하고 있으나 원료부족으로 인해 수입의존도가 커지고 있는 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구는 현재 사용되지 않는 음폐유(약 33 % 유리지방산 함유)를 Amberlyst-15 촉매가 이용한 에스테르화 반응을 통해 바이오디젤 원료로서 활용가능성을 확인 하였다.
다양한 반응 조건의 영향을 조사하기 위한 실험을 수행한 결과 반응온도 383 K에서 97.62 %의 전환율을 얻었으며, 반응속도는 353 K에서 373 K로 증가 할 때 최대 1.99 배까지 상승하였다. 또한 동역학적 결과를 이용하여 29.75 kJ/mol의 활성화 에너지를 확인하여 선행연구에서 연구된 타 고체촉매에 비해 에스테르화반응에 Amberlyst-15 더 적합함을 확인하였다. 그리고 메탄올 몰 비가 증가함에 따라 최대 91.43 %의 반응 전환율을 확인하였고, 촉매량 영향의 경우 0 wt%에서 20 wt%까지 증가시킨 결과반응 전환율이 43.78 %에서 94.62 %까지, 초기 반응 속도는 1.1∼1.4 배로 상승하는 것을 확인하였다. 교반속도의 경우 100∼900 rpm의 조건에 따라 실험을 수행하였으나 반응 전환율에는 큰 영향을 주지 않음을 확인하였고 반응 시간에 따른 영향의 경우 240 분 까지 산가 감소를 보이다가 300 분이 지나면서부터 산가가 상승하는 결과를 가져왔다. 그리고 위 실험들을 통해 도출된 최적 조건을 적용하여 음폐유 에스테르화 반응에 적용하였고 그 결과 반응시간 60 분에서 음폐유와 모사 폐유지간의 13 %의 반응 전환율 차이를 보였으나 최종 240 분 반응 전환율은 모사 폐유지 98.12 %, 음폐유는 97.62 %로 거의 유사한 결과를 얻었다.
다국어 초록 (Multilingual Abstract)
Transport biofuels have been recognized as a promising means to resolve the following issues like global warming, oil depletion and environmental pollutions. Among various biofuels, biodiesel has several advantages such as less emission of air polluta...
Transport biofuels have been recognized as a promising means to resolve the following issues like global warming, oil depletion and environmental pollutions. Among various biofuels, biodiesel has several advantages such as less emission of air pollutants and higher cetane values compared to diesel oil.
Demand for biodiesel in Korea is increasing that leads to higher dependence on the imported feedstocks. Therefore, it is important to utilize the waste materials collected domestically for biodiesel production. Food waste oil collected in waste treatment facility has not been used for biodiesel production due to high free fatty contents in the oil.
In this work, biodiesel conversion of food waste oil by Amberlyst 15 was studied. Synthetic and actual food waste oils have been used in the study. First, the effects of the major operating parameters including reaction temperature, methanol to oil molar ratio and catalyst loading on the conversion rates and yields were determined with synthetic waste oil.
Kinetic modelling work was also done to determine the activation energy of the reaction. From the work, optimization reaction conditions were determined to be 383K, 1: 26.1 for methanol molar ratio to oil, 10 wt.% for catalyst loading and 360 min for reaction time. Activation energy of the reaction is determined to be 29.75 kJ/mol, lower than those reported in the previous works. So the solid catalyst, Amberlyst 15, was more efficient for esterification than the solid catalysts employed in the other works. Agitation rates have the negligible effects on the conversion rates and yields. With the identified optimization conditions, conversion of the actual food waste oil was also carried out. The esterification yield of actual food waste oil in 60 min was 13% lower than that of synthetic waste oil but the final yields in 240 min were similar each other, 98.12% for synthetic oil and 97.62% for actual waste oil.
목차 (Table of Contents)
참고문헌 (Reference)
1 김덕근, "황산을 이용한 열대작물 오일의 전처리 반응 최적화 및 바이오디젤 생산" 한국화학공학회 47 (47): 762-767, 2009
2 Q. Shu, "Synthesis of biodiesel from waste vegetable oil with large amounts of free fatty acids using a carbon-based solid acid catalyst" 87 : 2589-, 2010
3 B. K. Barnwal, "Prospects of biodiesel production from vegetable oils in India" 9 : 363-, 2005
4 M. Maghami, "Production of biodiesel from fishmeal plant waste oil using ultrasonic and conventional methods" 75 : 575-, 2015
5 T. Sano, "Mass transfer coefficients for suspended particles in agitated vessels and bubble columns" 7 : 255-, 1974
6 M. F. Lee, "Kinetics of Catalytic Esterification of Acetic Acid and Amyl Alcohol over Dowex" 39 : 4094-, 2000
7 S. H. Jeon, "Glycerin, fatty acid, soap made from natural oils"
8 M. Veillette, "Esterification of free fatty acids with methanol to biodiesel using heterogeneous catalysts: From model acid oil to microalgae lipids" 308 : 101-, 2017
9 B. Chinmoy, "Esterification of free fatty acids (FFA) of Green Seed Canola (GSC) oil using H-Y zeolite supported 12-Tungstophosphoric acid (TPA)" 485 : 99-107, 2014
10 J. Gangadwala, "Esterification of Acetic Acid with Butanol in the Presence of Ion-Exchange Resins as Catalysts" 42 : 2146-, 2003
1 김덕근, "황산을 이용한 열대작물 오일의 전처리 반응 최적화 및 바이오디젤 생산" 한국화학공학회 47 (47): 762-767, 2009
2 Q. Shu, "Synthesis of biodiesel from waste vegetable oil with large amounts of free fatty acids using a carbon-based solid acid catalyst" 87 : 2589-, 2010
3 B. K. Barnwal, "Prospects of biodiesel production from vegetable oils in India" 9 : 363-, 2005
4 M. Maghami, "Production of biodiesel from fishmeal plant waste oil using ultrasonic and conventional methods" 75 : 575-, 2015
5 T. Sano, "Mass transfer coefficients for suspended particles in agitated vessels and bubble columns" 7 : 255-, 1974
6 M. F. Lee, "Kinetics of Catalytic Esterification of Acetic Acid and Amyl Alcohol over Dowex" 39 : 4094-, 2000
7 S. H. Jeon, "Glycerin, fatty acid, soap made from natural oils"
8 M. Veillette, "Esterification of free fatty acids with methanol to biodiesel using heterogeneous catalysts: From model acid oil to microalgae lipids" 308 : 101-, 2017
9 B. Chinmoy, "Esterification of free fatty acids (FFA) of Green Seed Canola (GSC) oil using H-Y zeolite supported 12-Tungstophosphoric acid (TPA)" 485 : 99-107, 2014
10 J. Gangadwala, "Esterification of Acetic Acid with Butanol in the Presence of Ion-Exchange Resins as Catalysts" 42 : 2146-, 2003
11 J. Y. Park, "Blending effects of biodiesels on oxidation stability and low temperature flow properties" 99 : 1196-, 2008
12 A. S. Ramadhas, "Biodiesel production from high FFA rubber seed oil" 84 : 335-, 2005
13 L. Chen, "Biodiesel production from algae oil high in free fatty acids by two-step catalytic conversion" 111 : 208-, 2012
14 J. S. Lee, "Biodiesel production by heterogeneous catalysts and supercritical technologies" 101 : 7191-, 2010
15 J. Connemann, "Biodiesel in Europe 1998" 1998
16 M. Kuzminska, "Behavior of cation-exchange resins employed as heterogeneous catalysts for esterification of oleic acid with trimethylolpropane" 504 : 11-, 2015
17 Sigma-Aldrich, "Amberlyst® 15 hydrogen form"
18 이진석, "Amberlyst-15를 이용한 자트로파 오일의 에스테르화 반응 최적화 및 바이오디젤 생산" 한국화학공학회 46 (46): 194-199, 2008
19 이진석, "Amberlyst-15 촉매의 존재 하에서 올레산과 메탄올의 에스테르화 반응 속도식 연구" 한국화학공학회 43 (43): 621-626, 2005
20 H. H. Mardhiah, "A review on latest developments and future prospects of heterogeneous catalyst in biodiesel production from non-edible oils" 67 : 1225-, 2017
난소절제로 비만이 유도된 암컷 쥐에서 제니스테인의 항비만 효과
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갈근 추출물이 사염화탄소로 유발된 흰쥐의 간 손상에 대한 보호효과
학술지 이력
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2022 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (계속평가) | |
2021-12-01 | 평가 | 등재후보로 하락 (재인증) | |
2019-01-29 | 학회명변경 | 한글명 : 한국유화학회 -> 한국응용과학기술학회영문명 : The Korean Oil Chemists' Society -> The Korean Society of Applied Science and Technology (KSAST) | |
2019-01-01 | 학술지명변경 | 한글명 : 오일 및 응용과학 학회지 -> 한국응용과학기술학회지외국어명 : Journal of Oil & Applied Science -> Journal of the Korean Applied Science and Technology | |
2019-01-01 | 학술지명변경 | 한글명 : 오일 및 응용과학 학회지 -> 한국응용과학기술학회지외국어명 : Journal of Oil & Applied Science -> Journal of the Korean Applied Science and Technology | |
2018-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2017-06-01 | 학술지명변경 | 한글명 : 韓國油化學會誌 -> 오일 및 응용과학 학회지외국어명 : Journal of The Korean Oil Chemists' Society -> Journal of Oil & Applied Science | |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | |
2004-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | |
2002-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) |
학술지 인용정보
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
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2016 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.27 | 0.24 | 0.354 | 0.08 |