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[화학공학실험] 유채유를 이용한 바이오디젤 제조

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레포트 > 공학계열
2009.08.27
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소개글

[화학공학실험] 유채유를 이용한 바이오디젤 제조에 대한 자료입니다.

목 차
Ⅰ. 서론
1.1 실험 목적
1.2 바이오디젤의 국내외 동향
◎ 국내
① 동향
② 국내 바이오디젤 기준
◎ 국외(EU 및 미국)
1.3 바이오디젤의 정의
※ 바이오 디젤과 바이오에탄올의 원료 비교
1.4 바이오디젤의 특징
◎ 장점
① 배기가스의 공해저감
② 값비싼 수입 연료의 대체
③ 사용의 편이성
④ 청정기름
◎ 단점
① 정부 부처간의 서로 다른 관점과 정책 방향의 차이점
② 바이오디젤연료의 원료공급의 문제
③ 바이오디젤이 직접적으로 사용되는 자동차상의 문제점
1.5 바이오디젤과 경유와의 비교
1.6 바이오디젤의 생산 공정
Ⅱ 실험배경
2.1 전이에스테르화반응
2.2 비누화반응
※ 해결방법
2.3 변수
1) 유지종류
① 유채유
② 대두유
③ 팜유
※ 유채유 분자량의 근거
1) 치환그룹 R기의 분자량
2) 전체 유지의 분자량
2) 촉매종류
①염기촉매를 이용한 에스테르 교환반응
② 산 촉매를 이용한 에스테르반응을 이용한 방법
③ 효소 또는 불균일 촉매
3) 촉매농도
4) 교반속도
5) 반응온도
6) 반응시간
7) 유지량 (메탄올 몰비)
2.4 분석 장치
2.4.1 초음파조사법
2.4.2 GC (Gas Chromatography)
1) 원리
2) 주요개념
3) 구성
4) 종류
Ⅲ 실험
3.1 본 실험의 변수의 정리
※ 메탄올 선택 이유
3.2 실험 방법
1) 실험 도구
2) 실험과정
2-1) 제조과정
2-2) 정제 과정
2-3) 분석 과정 (바이오디젤의 성분별 함량을 분석)
① 분석 조건
② 방법
③ 기준 분석결과 (지방산의 비율)
※ Reference

본문내용

Ⅰ. 서론

1.1 실험 목적
석유자원의 고갈 위기가 고조됨에 따라 최근 대체연료의 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 급격한 유가의 상승과 온실가스 배출을 규제하는 교토협약의 발효 등으로 이미 선진국에서는 수송용 바이오연료의 보급이 확대되어 왔다. 바이오연료에는 메탄올, 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등이 있는데, 이 가운데 바이오에탄올과 바이오디젤이 대표적인 수송용 연료로 상업화되고 있다. 이에 우리는 바이오디젤에 대하여 살펴보도록 하였다.
동식물유 그 자체는 높은 점도를 가지고 있기 때문에 엔진에 투입시킬 경우 연료의 분무특성이 떨어지고, 불완전한 연소, 연료 주입노즐에 탄소의 축적 등 여러 가지 문제점이 대두된다. 이를 막기 위한 방법으로는 희석법, 열분해법, microemulsion 법과 유지와 알코올을 촉매 존재 하에 반응시켜 에스테르화시켜 점도를 낮추는 방법 등이 있다. 그 중 우리 조 실험에서는 에스테르화법을 이용한 바이오 디젤연료 제조에 대해서 연구하고자 한다.
실험의 최종 목적은 우리가 변수로 두게 되는 알코올 혼합비에 따른 전환율 변화, 촉매농도의 종류와 농도에 따른 전환율 변화, 온도에 따른 전환율 변화, 알코올 종류에 따른 전환율을 통하여 최적조건을 알아보고자 한다.

1.2 바이오디젤의 국내외 동향
◎ 국내
① 동향
국내에서도 바이오디젤 생산 상용화 공정이 개발되어 가동 중이다. 과거에는 바이오디젤에 대한 정책적 지원이 없어 일부 지역의 시내버스를 대상으로 매우 제한적으로 상용되었다. 하지만 경유의 과다 사용에 의한 대기 오염 문제가 대도시 지역에서 특히 심각하여짐에 따라 정부에서는 2002년 개최된 한․일 월드컵 대회를 계기로 바이오디젤, LNG 등의 경유 대체 청정 연료의 도입을 적극 추진하였다. 하지만 LNG의 경우 고압가스 충전소의 설치에 대한 지역 주민의 거부감 때문에 LNG의 차량 연료화는 일부 버스에 제한적으로 적용되고 있다.
바이오디젤은 기존 주유소의 활용이 가능하다는 점과 공해 오염 물질이 경유에 비해 50 ~ 70% 가량 적게 나온다는 사실이 공공 기관에서 수행한 시험에 의해 확인됨에 따라 보급을 활성화시키기 위해 바이오디젤을 특소세가 면제되는 신재생 에너지로 분류하여 보급을 촉진하려는 지원 방안이 마련되었다. 바이오연료 사용량을 2012년 까지 연평균 34%까지 단계적으로 확산할 방침이다.

참고문헌

① 화학공학 제45권 제5호 2007년 10월 ( 바이오디젤 공정기술과연료특성홍연기†¨·홍원희 바이오연료 개발방향 / 한국과학기술정보연구원 기술정보분석팀 (2006)
② 바이오디젤유 생산기술 개발 /산업자원부 (2004)
③ www.kier.re.kr/prweb/newsletter/newsletter_v08.html, 한국에너지기술연구원
④
http://www.biokitkorea.com

⑤ 바이오연료 개발 방향 2006.12 한국과학기술정보연구원
⑥ [논문]식물유의 에스테르화 반응에 의한 바이오디젤유 제조 강동원 저
⑦ KIST 생체대사연구센터-크로마토그래피의 원리 엔싸이버 백과사전
⑧ 가스크로마토그래피를 이용한 바이오디젤 중 에스터 함량분석 영린기기
⑨ 비앤디에너지 ( http://www.bndenergy.com)
⑩ 전 세계의 바이오디젤 생산량, 독일의 경유와 바이오디젤 세금 비교
: 바이오디젤의 상용화 현황 및 전망 - 이진석(한국에너지기술연구원 바이오매스센터)
⑪ 수산화 칼륨촉매를 이용한 유채유로부터 바이오 디젤 전환 - 현영진, 이호원
⑫ 알칼리 촉매 전이에스테르화에 의한 식물유의 바이오디젤유 전환 - 현영진(제주대학교 청정화학공학과)
⑬ Preparation of Rapeseed Oil Esters of Lower Aliphatic Alcohols - Dragan Nimcevic, Rupert Puntigam, Manfred Wörgetter, and J. Richard Gapes
⑭ 가스크로마토그래피를 이용한 바이오디젤 중 에스터 함량 분석 (영린기기)

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