Skip to main content
SUPERVISOR
S.Mohammad Ghoreshi
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Salahi
سعید صلاحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Process Design and Optimization of Oil Extraction column steps and Biodiesel production reactor from Microalgae Parachlorella sp. by Supercritical method
The increasing demand for petroleum products and the limited supply of fuels in certain parts of the world today have led researchers to focus on alternative fuels. Among the non-edible plant sources for biodiesel production are microalgae, with an oil content of 25-75%. Most oil compounds include palmitic, stearic, oleic and linoleic fatty acids, which can be converted to biodiesel. Soxhlet is the most common method for extracting oil, but it is not suitable because of the toxicity of the solvent, the high solvent consumption, and the complete failure of the oil. The application of supercritical fluid in the extraction of a plant extract is a new method, which is nowadays considered in isolation processes due to its environmental, scientific and economic benefits. Therefore, supercritical carbon dioxide was used to extract oil from native Iranian paracellella microalgae. In the present work, experiments were designed to perform the separation process under different operating conditions using a centralized response procedure and composite design. For this purpose, the effect of four variables of temperature, pressure, supercritical fluid flow intensity and dynamic time in the range of 35-75 ° C, 110-270 bar, 0.8-2 ml / min and 50-130 min respectively on efficiency and recovery rate Extraction is investigated. Transesterification was used to produce biodiesel from the extracted oil, whereby the fatty acids were converted to methyl esters by the catalyst. In this study, we used a catalyst type of catalyst, which showed the use of alkaline catalyst in the transesterification reaction. The results of the extraction process and the transesterification method are presented in terms of extraction efficiency, oil recovery percentage and biodiesel (total fatty acid methyl ester). Experimental results in oil extraction showed a good fit with a detection 93.01% and a modified detection 89.86%. The methods used for evaporating oils at 56.82 ° C, 18.27 MPa, 0.96 ml / min flow rate and 83.94 min dynamic time achieved optimum efficiency. Calculated 44.89%. In this study, artificial neural network was used to model the extraction process. In this modeling performed with forward perceptron neural network with LM training algorithm with 6 hiden layer neurons and validation ratio and 30% input data testing, total detection coefficient was 0.93 which was in good agreement with data. It was experimental. The yield of biodiesel after reaction was approximately 98%. According to this study, microalgae obtained from the Persian Gulf is a very good source of biodiesel production in Iran. Keyword : Paracellella microalgae, biodiesel, supercritical fluid, response surface methodology
امروزه افزایش تقاضای محصولات نفتی و محدود بودن ذخایر سوخت های حاصل از آن در نواحی خاصی از جهان، توجه محققان را به سوخت های جایگزین با منشأ گیاهی معطوف داشته است. از جمله منابع گیاهی غیر خوراکی برای تولید بیودیزل میکروجلبک‌ها هستند، که محتوای روغن آن بین 75-25% است. به کارگیری سیال فوق بحرانی در استخراج یک عصاره از گیاه، روش جدیدی است، که به دلیل مزایای زیست محیطی، علمی و اقتصادی، امروزه در فرآیندهای جداسازی مدّ نظر قرار گرفته است. بنابراین، دی اکسید کربن فوق بحرانی جهت استخراج روغن از میکروجلبک پاراکلرلا بومی ایران به کار گرفته شد. در کار حاضر، طراحی آزمایش ها برای انجام فرآیند جداسازی در شرایط عملیاتی متفاوت، توسط روش رویه پاسخ و طرح مرکب مرکزی صورت گرفت. بدین منظور اثر چهار متغیّر دما، فشار، شدت جریان سیال فوق بحرانی و زمان دینامیک به ترتیب در محدوده های ° C75-35، bar 270-110، ml/min 8-2/0 وmin 130-50 بر بازدهی و میزان بازیابی استخراج بررسی شده است. برای تولید بیودیزل از روغن حاصل از استخراج، از روش تبادل استری استفاده شد، که به موجب آن اسیدهای چرب تحت تاثیر کاتالیست متوکسید سدیم به متیل استر اسیدهای چرب تبدیل می شوند. نتایج حاصل از فرآیند استخراج و روش تبادل استری در قالب بازده استخراج، درصد بازیابی روغن و بیودیزل (مجموع متیل استر اسیدهای چرب) ارائه شده است. نتا?ج آزما?شگاه? در استخراج روغن توسط نرم افزار minitab مدلسازی شد و مدل به دست آمده برازش خوبی با درصد تشخیص 01/93 و درصد تشخیص اصلاح شده 89/86 ارائه داد. روش سطح پاسخ شرا?ط عمل?ات? به?نه را برای استخراج روغن را در دمای 82/56 درجه سانتی گراد، فشار 27/18 مگاپاسکال، دبی جریان 96/0 ml/min و زمان دینامیک 94/83 دقیقه به دست آورد که بازده بهینه را برابر با 89/44 درصد محاسبه کرد. همچنین در این پژوهش از شبکه عصبی مصنوعی جهت مدل‌سازی فرایند استخراج استفاده شد. در این مدلسازی که با شبکه عصبی پرسپترون رو به جلو با الگوریتم آموزش LM با تعداد 6 نورون لایه میانی و نسبت اعتبارسنجی و تست 30 درصد داده‌های ورودی انجام شد، ضریب تشخیص کل برابر با 93/0 به دست آمد که انطباق بسیار خوبی با داده‌های تجربی داشت. مقدار بازده بیودیزل پس از انجام واکنش حدودا 98 درصد شد. کلمات کلیدی: میکروجلبک بومی پاراکلرلا ، بیودیزل، سیال فوق بحرانی، روش سطح پاسخ

ارتقاء امنیت وب با وف بومی