Гетерогенно-каталітична трансестерифікація триолеату гліцерину в полі ультразвукових хвиль

Yurii Melnyk, Roman Starchevskyi

Анотація


Досліджено реакцію трансестерифікації (алкоголізу) триолеату гліцерину бутан-1-олом у присутності гетерогенного каталізатора – оксиду феруму (ІІ). Показано, що застосування ультразвукових коливань при температурі понад 373К істотно підвищує конверсію триолеату гліцерину порівняно із здійсненням реакції за таких самих умов, але без ультразвуку. Показано, що здійснення реакції при надлишковому тиску або із барботуванням азоту через реакційну суміш нівелює ефект від застосування ультразвукових коливань. Також показано, що попередня обробка каталізатора – оксиду феруму (ІІ) – ультразвуковими хвилями є не ефективною.

Ключові слова


соняшникова олія; алкоголіз; трансестерифікація; триолеат гліцерину; бутан-1-ол; оксид феруму (ІІ)

Повний текст:

PDF

Посилання


Frascari, D., Zuccaro, M., Pinelli, D., Paglianti, A. A pilot-scale study of alkali-catalyzed sunflower oil transesterification with static mixing and with mechanical agitation. Energy Fuel, 2008, 22(3), 1493-1501, doi: 10.1021/ef700584h.

Freedman, B., Pryde, E. H., Mounts, T. L. Variables affecting the yields of fatty esters from transesterified vegetable oils. J. Am. Oil Soc. Chem, 1984, 61, 1638-1643, doi: 10.1007/BF02541649.

Pat. 4698186A US, int. С11 С3/04, С11 С3/10. Process for the pre-esterification of free fatty acids in fats and oils / Jeromin, L., Peukert, E., Wollmann, G. // applicant and holder – Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien –

№ US 06/821, 109; filing date 21.01.1986; publication date 06.10.1987.

Watanabe, Y., Shimada, Y., Sugihara, A., Tominaga, Y. Enzymatyc conversion of waste adible oil to biodiesel fuel in a fixedbed bioreactor. J. Am Oil Soc. Chem., 2001, 78 (2), 703-707, doi: 10.1007/s11746-001-0329-5.

Fukuda, H., Kondo, A., Noda, H. Biodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils. Journal of Bioscience and Bioengineering, 2001, 92(5), 405–416, doi: 10.1016/S1389-1723(01)80288-7.

Macaira, J., Santana, A., Recasens, F., Larrayoz Angeles M. Biodiesel production using supercritical methanol/carbon dioxide mixtures in a continuous reactor. Fuel, 2011, 90, 2280-2288, doi: 10.1016/j.fuel.2011.02.017.

Endalew, A. K., Kiros, Y., Zanzi, R. Heterogeneous catalysis for biodiesel production from Jatropha curcas oil (JCO). Energy, 2011, 36 (5), 2693-2700, doi: 10.1016/j.energy.2011.02.010.

Yan, S., DiMaggio, C., Mohan, S., Kim, M., Salley, S.O. Advancements in heterogeneous catalysis for biodiesel synthesis. Top Catal., 2010, 53 (11), 721-736, doi: 0.1007/s11244-010-9460-5.

Helwani, Z., Othman, M. R., Aziz, N., Fernando, W. J. N., Kim, J. Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic techniques: a review, Fuel Process Technol., 2009, 90 (12), 1502-1514, doi: 10.1016/j.fuproc.2009.07.016.

Jacobson, K., Gopinath, R., Meher, L. Ch., Dalai, A. K. Solid acid catalyzed biodiesel production from waste cooking oil. Applied Catal. B: Environ., 2008, 85, 86-91, doi: 10.1016/j.apcatb.2008.07.005.

Jitputti, J., Kitiyanan, В., Rangsunvigit, P., Bunyakiat, K., Attanatho, L., Jenvanitpanjakul, P. Transesterification of crude palm kernel oil and crude coconut by different solid catalysts. Chem. Ing. J., 2006, 116 (1), 61-66, doi: 10.1016/j.cej.2005.09.025.

Melnyk, Yu. R., Melnyk, S. R., Palyukh, Z. Yu. ta in. Pererobka roslynnykh oliy shlyakhom yikh alkoholizu izopropilovym spyrtom [Processing of vegetable oils by alcoholysis of isopropyl alcohol] Naukovy visnyk Natsionalnoho lisotekhnichnoho universytetu Ukrayiny, 2015, 25(3), 135–139.

Melnyk, Yu. R., Palyukh, Z. Yu., Melnyk, S. R. Alkoholiz tryhlitserydiv etanolom u prysutnosti kationitu KU-2-8, modyfikovanoho ionamy metaliv. [Alcoholism triglycerides ethanol in the presence of KU-2-8 cation modified metal ions] Visnyk Skhidnoukrayinskoho natsionalnoho universytetu imeni V. Dalya, 2015, 3, 78–82.

Shevchuk, L. I., Starchevskyy, V. L. Kavitatsiya. Fizychni, khimichni, biolohichni ta tekhnolohichni aspekty: monohrafiya [Cavitation. Physical, chemical, biological and technological aspects: monograph]. Lviv: Vydavnytstvo Lvivskoyi politekhniky, 2014, 376 p.

Ultrasonic Processors for Biodiesel Production. [Web] https://www.hielscher.com/biodiesel_transesterificat_01.htm

Melnyk, Yu. R., Palyukh, Z. Yu., Kuzyk, M. V. ta in. Kataliz transesteryfikatsiyi tryoleatu hlitserynu butan-1-olom solyamy dvovalentnykh metaliv. Visnyk Skhidnoukrayinskoho Natsionalnoho universytetu imeni Volodymyra Dalya, 2016, 5, 32–37.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Frascari, D. A pilot-scale study of alkali-catalyzed sunflower oil transesterification with static mixing and with mechanical agitation / D. Frascari, M. Zuccaro, D. Pinelli, A. Paglianti // Energy Fuel. – 2008. – V.22, № 3. – P.1493-1501. – doi: 10.1021/ef700584h.
2. Freedman, B. Variables affecting the yields of fatty esters from transesterified vegetable oils / Freedman, B., Pryde, E.H. Mounts, T.L. //. J. Am. Oil Soc. Chem. – 1984. –
№ 61. – P. 1638-1643. – doi: 10.1007/BF02541649.
3. Pat. 4698186A US, int. С11 С3/04, С11 С3/10. Process for the pre-esterification of free fatty acids in fats and oils / Jeromin L., Peukert E., Wollmann G.; applicant and holder – Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien – №US 06/821,109; filing date 21.01.1986; publication date 06.10.1987.
4. Watanabe, Y. Enzymatyc conversion of waste adible oil to biodiesel fuel in a fixedbed bioreactor / Y. Watanabe, Y. Shimada, A. Sugihara, Y. Tominaga // J. Am Oil Soc. Chem. – 2001. – V. 78 (2). – P.703-707. – doi: 10.1007/s11746-001-0329-5.
5. Fukuda, H. Biodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils / H. Fukuda, A. Kondo, H. Noda // Journal of Bioscience and Bioengineering. – 2001. – Vol. 92, №5. – Р. 405–416. – doi: 10.1016/S1389-1723(01)80288-7.
6. Macaira, J. Biodiesel production using supercritical methanol/carbon dioxide mixtures in a continuous reactor / J. Macaira, A. Santana, F. Recasens, M. Angeles Larrayoz // Fuel. – 2011. – V. 90. – P. 2280-2288. – doi: 10.1016/j.fuel.2011.02.017.
7. Endalew, A. K. Heterogeneous catalysis for biodiesel production from Jatropha curcas oil (JCO) / A. K. Endalew, Y. Kiros, R. Zanzi // Energy. – 2011. – V. 36, №5. –
P. 2693-2700. – doi: 10.1016/j.energy.2011.02.010.
8. Yan, S. Advancements in heterogeneous catalysis for biodiesel synthesis / S. Yan, C. DiMaggio, S. Mohan, M. Kim, S.O. Salley // Top Catal. – 2010. – V. 53, №11. –
P. 721-736. – doi: 0.1007/s11244-010-9460-5.
9. Helwani, Z. Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic techniques: a review / Z. Helwani, M. R. Othman, N. Aziz, W. J. N. Fernando, J. Kim // Fuel Process Technol. – 2009. – V. 90, №12. –
P. 1502-1514. – doi: 10.1016/j.fuproc.2009.07.016.
10. Jacobson, K. Solid acid catalyzed biodiesel production from waste cooking oil / K. Jacobson, R. Gopinath, L. Ch. Meher, A. K. Dalai // Applied Catal. B: Environ. – 2008. – № 85. – P. 86-91. – doi: 10.1016/j.apcatb.2008.07.005.
11. Jitputti, J. Transesterification of crude palm kernel oil and crude coconut by different solid catalysts / J. Jitputti, В. Kitiyanan, P. Rangsunvigit, K. Bunyakiat, L. Attanatho, P. Jenvanitpanjakul // Chem. Ing. J. – 2006. – V.116 (1). – P.61-66. – doi: 10.1016/j.cej.2005.09.025.
12. Мельник, Ю. Р. Переробка рослинних олій шляхом їх алкоголізу ізопропіловим спиртом / Ю. Р. Мельник, С. Р. Мельник, З. Ю. Палюх та ін. // Науковий вісник Національного лісотехнічного університету України. – 2015. – №25.3. – С. 135–139.
13. Мельник, Ю. Р. Алкоголіз тригліцеридів етанолом у присутності катіоніту КУ-2-8, модифікованого іонами металів / Ю. Р. Мельник, З. Ю. Палюх, С. Р. Мельник // Вісник Східноукраїнського національного університету імені В. Даля. – 2015. – №3. – С. 78–82.
14. Шевчук, Л. І. Кавітація. Фізичні, хімічні, біологічні та технологічні аспекти: монографія / Л. І. Шевчук, В. Л. Старчевський // Львів: Видавництво Львівської політехніки. – 2014. – 376 с.
15. Ultrasonic Processors for Biodiesel Production. – [Web]: http://www.hielscher.com/biodiesel_transesterificat_01.htm.
16. Мельник, Ю. Р. Каталіз трансестерифікації триолеату гліцерину бутан-1-олом солями двовалентних металів / Ю. Р. Мельник, З. Ю. Палюх, М. В. Кузик та ін. // Вісник Східноукраїнського Національного університету імені Володимира Даля. – 2016. – №5. – С. 32–37.




DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2016.42.30

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.