[화학공학] 폐식용유를 이용한 바이오디젤의 생산

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레포트 > 공학계열
2011.10.24
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소개글

[화학공학] 폐식용유를 이용한 바이오디젤의 생산에 대한 자료입니다.

[서론]
바이오디젤 소개 및 프로젝트 요약.

-바이오디젤 소개
-바이오디젤 제조방법
-프로젝트 요약

[본론]
6단계에 따른 단계별 설계

-1단계 : 공장 최적 입지 설정
-2단계 : 원료물질 공급처 설정
-3단계 : 생산 공정 설계
-4단계 : 생산된 연료 배송 방법
-5단계 : 연료 최저 가격 설계
-6단계 : 경제성 및 타당성 검토

[결론]
-바이오디젤의 전망과 과제

본문내용

3.바이오디젤 생산공장의 공정설계
→ 생산방법 : 산촉매법

1) 산촉매법

산촉매법은 가격이 저렴하다는 이유로 많이 사용되며 보통 황산이나 염산이 사용된다.
먼저 산이 트리글리세라이드의 카보닐그룹과 프로토네이션(protonation)이 되어 보닐그룹의 전자친화도(electrophilicity)가 증가된다. 따라서 알코올이 쉽게 활성화된 카보닐그룹을 공격하게 되며 이 과정이 반복되면서 3분자의 바이오디젤과 한 분자의 글리세린이 생산된다. 바이오디젤의 생산반응은 모두 가역과정이며 정반응 즉 바이오디젤이 생성되는 방향으로 빨리 진행되어야 부반응(sidereaction)의 가능성이 줄어들어 수율이 높아지며 반응시간이 짧아진다. 이를 위해 알코올의 양을 증가시키면 정반응 속도가 상승되나 알코올의 가격과 반응 후 알코올 제거공정을 고려했을 때 보통 알코올과 출발물질(식물성유지)의 비율이 6:1 정도로 사용된다. 순도가 낮은 식물성 유지에서 부유물과 물을 제거시킨 뒤 산촉매 하에서 바이오디젤을 생산한다. 산촉매를 이용하여 바이오디젤을 생산하는 과정은 원료물질에 물과 유리지방산이 존재해도 반응결과나 정제에 있어 크게 영향을 받지 않기 때문에 정제되지 않은 저가의 원료물질을 사용할 수 있다는 점에서 유리하다. 반면에 반응이 종결된 뒤 산 촉매를 중화시키는 과정에서 화학염(chemical salt) 형태의 오염물이 형성되며, 사용되는 산 촉매에 의해 반응로가 부식되는 단점이 있다. 또한 산 촉매 역시 염기촉매를 이용할 때와 마찬가지로 공정상의 복잡성이 보이며, 반응속도가 늦어 생산성이 떨어진다는 단점이 있어 이러한 부분에서 개선이 요구된다.

참고문헌

[출처]

· 네이버 백과사전
· 계청 조사관리국 인구총조사과(2005년 기준)
· 한국에너지
· 한국물가정보
· Biodiesel production from waste cooking oil: 1. Process design and technological assessment (Y. Zhang a, M.A. Dube a, D.D. McLean a,*, M. Kates b)-2002
· www.CHE.com/pcl
· (주)동방플랜트 PUMP
· 삼양모터 주식회사
· 바이오디젤의 최전선
· 한국전력
· 한국수자원공사
· 환경운동연합
· 바이오에너지연구센터
· 대한석유협회
· 경향신문
· M에너지
· 삼성경제연구소
· (주)서림산업

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