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일반적으로, 바이오디젤의 제조방법은 가장 보편적인 방법으로 동물성 유지 및 식물성 기름을 알칼리 촉매 하에서 지방족 알코올과 반응시켜 에스테르화시키는 방법이다.
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– Google Patents 계속해서, 염기 촉매 하에서 알코올 이용하여 탈산 바이오 오일을 전이에스테르화시킨 다음 비정제 바이오 디젤(bio diesel)을 추출하고, 이로부터 불순물을 제거하고 …
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[보고서]바이오디젤의 제조방법 개선
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- Most searched keywords: Whether you are looking for [보고서]바이오디젤의 제조방법 개선 바이오디젤의 생산기술로는 직접이용법, 열분해법, 마이크로에멀션법 및 에스터교환법이 있으며, 에스터교환법은 사용하는 촉매에 따라서 염기촉매법, … ○ 식물성 유지를 디젤기관의 연료로 사용하기 위해서는 식물성 유지의 문제점인 고점도, 산화도, 유리 지방산의 농도, 수분, 검 형성 등의 문제를 해결해야 한다. 바이오디젤의 생산기술로는 직접이용법, 열분해법, 마이크로에멀션법 및 에스터교환법이 있으며, 에스터교환법은 사용하는 촉매에 따라서 염기촉매법, 산촉매법 및 효소촉매법으로 대별된다.
○ 직접이용법은 식물유와 디젤유를 직접 혼합하여 사용하는 것으로, 동절기에 시동과 연료분사 및 탄소 침적 등이 발생하는 문제점이 있다.
○ 마이크로에멀션법은 식물유를 바이오디젤로 직접 사용할 경우 식물유의 고점도에 따른 연료 분사문제를 해결하기 위한 방법으로, 식물유와 함께 페트로디젤, 에탄올 및 뷰탄올을 혼합하여 콜로이드성 분산연료를 얻는 방법이지만 근본적인 해결방법은 되지 않고 있다.
○ 열분해법은 천연유지를 고온으로 가온하고 무산소 분위기에서 촉매를 사용하여 열분해시키는 방법으로 바이오디젤보다는 바이오가솔린이 더 많이 생성되며, 에너지비용이 과다한 것으로 평가되고 있다.
○ 바이오디젤을 상업적 규모로 생산하는 방법으로는 주로 에스터 교환반응이 사용되고 있으며, 식물성 유지와 동물성 지방을 알칼리 촉매, 산 촉매 또는 효소 촉매 존재 하에서 메탄올로 에스터 교환시켜 지방산 메틸에스터와 글리세린을 얻고, 생성된 글리세린을 원심분리하여 고순도의 지방산 메틸에스터를 얻는 방법이다. 사용되는 알칼리 촉매로는 수산화나트륨과 수산화칼륨이 있으며, 부산물의 분리와 처리가 용이한 수산화칼륨이 더 경제적으로 평가되고 있다.
○ 최근 초임계 메탄올법이 개발되어 현재 실용화를 위해 연구가 추진되고 있다. 초임계 메탄올이 산 촉매로 작용하기 때문에 알칼리촉매법과 같이 촉매를 첨가할 필요가 없다. 또한 알칼리촉매법이나 산촉매법과 달리 물 및 지방산을 함유하는 다종다양한 유지류에 대응할 수 있는 프로세스이며, 현재 세계적으로 사용되고 있는 알칼리촉매법을 대체할 수 있는 새로운 방법으로 앞으로 전개가 기대되고 있다.
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바이오디젤의 제조방법 개선
상세정보조회
원문조회
![[보고서]바이오디젤의 제조방법 개선](https://scienceon.kisti.re.kr/images/usr/scienceon_og.png)
바이오 디젤 제조법
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 바이오 디젤 제조법 바이오 디젤 제조공정. 한국과학기술정보연구원. 전 문 연 구 위 원 박 병 규. ([email protected]). 1. 서언. ○ 바이오 디젤은 주성분이 지방산 메틸에스테르(FAME …
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바이오 디젤 제조법
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- Summary of article content: Articles about 바이오 디젤 제조법 보편적인 바이오디젤 제조공정은 유지에 알콜과 촉매를 첨가한. 후 진행되는 전이에스테르화 반응공정과 부산물 또는 미량의 불순. 물을 제거하기 위한 침강, 정제 및 증류 … …
- Most searched keywords: Whether you are looking for 바이오 디젤 제조법 보편적인 바이오디젤 제조공정은 유지에 알콜과 촉매를 첨가한. 후 진행되는 전이에스테르화 반응공정과 부산물 또는 미량의 불순. 물을 제거하기 위한 침강, 정제 및 증류 …
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오염 적은 바이오디젤 제조법 – 이웃집과학자
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 오염 적은 바이오디젤 제조법 – 이웃집과학자 연구팀은 균일한 다공성을 가진 이 유기 나노소재를 황산으로 기능화함으로써 다양한 식물유와 폐식용유로부터 바이오디젤을 90% 이상의 효율로 제조 … 부산대학교 화학공학·고분자공학과 김일 교수 연구팀이 값싼 벤젠으로부터 다공성 나노캡슐을 손쉽게 제조하는 기술을 새롭게 개발했다고 합니다. 연구팀은 균일한 다공성을 가진 이 유기 나노소재를 황산으로 기능화함으로써 다양한 식물유와 폐식용유로부터 바이오디젤을 90% 이상의 효율로 제조하는 방법을 제시했습니다. 오염이 적은 바이오디젤의 생산성 혁신의 길이 열린 겁니다. 해당 연구는 에 게재됐습니다. 디젤,바이오디젤,벤젠,연료전지,트랜지스터,커패시터,바이오센서
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바이오 디젤 제조법
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 바이오 디젤 제조법 바이오디젤은 식물성. 유지 또는 동물성지방으로부터 전이에스테르화반응을 통해 생산되는 친환경적인 연료로 기존의 석유디젤을 대체할. 수 있는 연료로 …
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KR20110077723A – 바이오 디젤 및 그 제조방법 – Google Patents
Y — GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
Y02 — TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
Y02E — REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
Y02E50/00 — Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
[보고서]바이오디젤의 제조방법 개선
초록
○ 식물성 유지를 디젤기관의 연료로 사용하기 위해서는 식물성 유지의 문제점인 고점도, 산화도, 유리 지방산의 농도, 수분, 검 형성 등의 문제를 해결해야 한다. 바이오디젤의 생산기술로는 직접이용법, 열분해법, 마이크로에멀션법 및 에스터교환법이 있으며, 에스터교환법은 사용하는 촉매에 따라서 염기촉매법, 산촉매법 및 효소촉매법으로 대별된다.
○ 직접이용법은 식물유와 디젤유를 직접 혼합하여 사용하는 것으로, 동절기에 시동과 연료분사 및 탄소 침적 등이 발생하는 문제점이 있다.
○ 마이크로에멀션법은 식물유를 바이오디젤로 직접 사용할 경우 식물유의 고점도에 따른 연료 분사문제를 해결하기 위한 방법으로, 식물유와 함께 페트로디젤, 에탄올 및 뷰탄올을 혼합하여 콜로이드성 분산연료를 얻는 방법이지만 근본적인 해결방법은 되지 않고 있다.
○ 열분해법은 천연유지를 고온으로 가온하고 무산소 분위기에서 촉매를 사용하여 열분해시키는 방법으로 바이오디젤보다는 바이오가솔린이 더 많이 생성되며, 에너지비용이 과다한 것으로 평가되고 있다.
○ 바이오디젤을 상업적 규모로 생산하는 방법으로는 주로 에스터 교환반응이 사용되고 있으며, 식물성 유지와 동물성 지방을 알칼리 촉매, 산 촉매 또는 효소 촉매 존재 하에서 메탄올로 에스터 교환시켜 지방산 메틸에스터와 글리세린을 얻고, 생성된 글리세린을 원심분리하여 고순도의 지방산 메틸에스터를 얻는 방법이다. 사용되는 알칼리 촉매로는 수산화나트륨과 수산화칼륨이 있으며, 부산물의 분리와 처리가 용이한 수산화칼륨이 더 경제적으로 평가되고 있다.
○ 최근 초임계 메탄올법이 개발되어 현재 실용화를 위해 연구가 추진되고 있다. 초임계 메탄올이 산 촉매로 작용하기 때문에 알칼리촉매법과 같이 촉매를 첨가할 필요가 없다. 또한 알칼리촉매법이나 산촉매법과 달리 물 및 지방산을 함유하는 다종다양한 유지류에 대응할 수 있는 프로세스이며, 현재 세계적으로 사용되고 있는 알칼리촉매법을 대체할 수 있는 새로운 방법으로 앞으로 전개가 기대되고 있다.
오염 적은 바이오디젤 제조법
부산대학교 화학공학·고분자공학과 김일 교수 연구팀이 값싼 벤젠으로부터 다공성 나노캡슐을 손쉽게 제조하는 기술을 새롭게 개발했다고 합니다. 연구팀은 균일한 다공성을 가진 이 유기 나노소재를 황산으로 기능화함으로써 다양한 식물유와 폐식용유로부터 바이오디젤을 90% 이상의 효율로 제조하는 방법을 제시했습니다. 오염이 적은 바이오디젤의 생산성 혁신의 길이 열린 겁니다. 해당 연구는
에 게재됐습니다. 벤젠 유도체로 제조한 다공성 유기 나노소재 촉매를 이용한 바이오디젤 제조. 출처: 부산대학교
바이오디젤, 환경엔 좋지만 경제성 낮았다
식물성 기름을 원료로 해서 만든 연료인 바이오디젤은 경유와 달리 약 10%의 산소를 함유하고 있어 연소과정에서 완전 연소가 일어나 경유보다 대기 오염 물질이 40~60% 이상 적게 배출되는 신재생 에너지원입니다. 하지만 종래의 산 촉매와 염기 촉매를 사용하는 경우 효율이 떨어지고 제조 후 촉매를 제거하기가 쉽지 않을 뿐만 아니라 재생 사용도 불가능했습니다. 또한 모든 생산 설비를 내부식성 재료를 사용해야 해서 경제성이 낮았습니다.
청정 연료 바이오연료. 출처: AdobeStock
때문에 생산 효율이 높고 재활용이 가능한 고체 촉매의 개발로 석유로부터 얻은 디젤과 경쟁할 수 있는 공정의 개발이 절실해 왔습니다. 하지만 복잡하게 설계된 고체 촉매를 사용하는 경우 제조과정이 까다롭고 고체 촉매에 결합시킨 작용기가 반응과정에서 없어져 여러 차례 재활용하는 것이 어려웠습니다.
참고로 작용기란 유기화합물의 반응 특성이나 성질을 결정하는 특정 원자단이나 구조를 말합니다. 반응 전후 작용기의 변환이 일어나 화합물의 성질이 바뀝니다. 바이오디젤의 생산과정에서는 산과 염기 성질을 가진 작용기를 결합시킵니다.
경제성· 효율 ↑, 대량생산도 가능하게 하는 방법
이에 연구진은 흔히 알려진 산-염기 반응을 이용함으로써 값싼 벤젠 유도체를 원하는 방향으로 중합(polymerization)하는 방법을 찾아냈습니다. 특히 구조가 매우 균일한 다공성 나노캡슐, 나노튜브, 나노시트를 동시에 대량생산할 수 있게 됐습니다. 실제 이렇게 만든 다공성 나노캡슐의 넓은 표면에 원하는 작용기를 화학적으로 결합할 수 있어 90% 이상의 효율로 바이오디젤을 생산하고 목재의 주성분인 셀룰로오스로부터 포도당을 제조하는 효율적인 촉매로 쓸 수 있었습니다.
이 다공성 카본소재의 경우 매우 안정적이어서 반응과정에서 작용기가 없어지는 일도 발생하지 않아 효율의 손실 없이 최소 5회 이상 재활용할 수 있는 경제성도 갖추고 있습니다. 특히 매우 안정된 구조로 섭씨 800도 이상으로 소성(燒成)한 후에도 원래 모양을 유지하는 장점이 있습니다. 향후 각종 촉매는 물론 연료전지, 커패시터, 리튬이온전지, 트랜지스터, 항공우주 및 자동차용 복합재료와 약물전달시스템, 바이오센서 등에 쓰일 수 있는 실마리가 될 것으로 기대됩니다.
##참고자료##
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