当前世界环境gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

考虑到藻类（宏和微量）作为准备用于能量目的的残留生物质。发现藻类，尤其是微藻，是可再生生物柴油的唯一能够满足全球运输燃料需求的唯一来源。gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba由于石油价格上涨和更重要的是，使用燃烧化石燃料的全球变暖的新兴担忧，现在正在严重使用藻类作为燃料来源的想法。gydF4y2Ba^4gydF4y2Ba

这项工作旨在使用两种不同的提取溶剂系统从微藻生产生产生物柴油的开发，以获得油提取的最佳结果。通过在催化剂存在下用醇，通常在催化剂存在下替代醇，通常是甲醇，通常是钠或氢氧化钾或越来越多，醇盐，酸和酶的强碱而产生生物柴油。因此，所得产物不仅可以含有所需的烷基酯产物，而且可以含有未加工的原料（标签），残留醇和残留催化剂。甘油形成为副产物并在生产过程中与生物柴油分离，然而，其迹线可以在最终的生物柴油产品中找到。由于酯交换是逐步的方法，因此在生物柴油中也可以在生物柴油中形成MAG和DAG。gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba

随着兴趣和使用的日益增加，燃料特性和质量的保证使得生物柴油成功的商业化和市场接受成为最重要的兴趣。因此，已经建立了生物柴油标准，或正在全球各地和地区开发，包括美国，gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba欧洲(EN 14214)，巴西，南非，澳大利亚和其他地方。gydF4y2Ba^6gydF4y2Ba在ASTM D 6751和EN 14214中常用的标准是作为其他标准的参考或基础，并对其进行分析。gydF4y2Ba

材料和方法gydF4y2Ba

微藻（gydF4y2Ba小球藻spgydF4y2Ba。），从本地可用的来源培养，这些来源为这项研究。调查方法包括微藻生物柴油的性质和结果数据分析的程序。gydF4y2Ba

实验设计gydF4y2Ba

计划使用完全随机设计（C.R.D.）进行实验gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba该治疗组成了三种催化剂用于酯交换，两种水平的温度和两种水平的溶剂油提取方法，其中采用了用于油萃取的最佳合适的方法。处理和参数的细节如下。gydF4y2Ba

1.实验年份/季节:2013-2014gydF4y2Ba
2.作物：藻类，gydF4y2Ba小球藻SP。gydF4y2Ba

实验设计:C.R.D.gydF4y2Ba

第一因素：酯交换催化剂gydF4y2Ba

(a)碱催化剂(CgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba):氢氧化钠(NaOH)gydF4y2Ba

（b）酸催化剂（cgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba）：硫酸（hgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba所以gydF4y2Ba_4gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

（c）生物催化剂（CgydF4y2Ba_3.gydF4y2Ba):脂肪酶原油gydF4y2Ba

第二因素：酯交换温度gydF4y2Ba

（a）50gydF4y2Ba^°gydF4y2BaC (T)gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

（b）60gydF4y2Ba^°gydF4y2BaC (T)gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

第三因素：油提取溶剂gydF4y2Ba

（a）氯仿/甲醇（sgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

(b)己烷/醚(SgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

总处理组合：6和总观察结果（性质）是每次治疗中的8种，3复制。gydF4y2Ba

依赖变量gydF4y2Ba

（a）生物柴油的数量gydF4y2Ba

(b)生物柴油质量gydF4y2Ba

统计学上分析了关于溶剂方法对溶剂方法对催化剂和温度对生物柴油回收的影响的影响。gydF4y2Ba^5gydF4y2Ba

藻类萃取方法gydF4y2Ba

在氯仿 - 甲醇（2：1，V / V）方法中，取出10g干藻，并与氯仿 - 甲醇（100ml，2：1，v / v）混合20分钟。使用振动筛，然后加入氯仿/水（50ml，1：1，v / v）的混合物10分钟。然后过滤了它。在己烷 - 乙醚（1：1，v / v）方法中，将10g干藻与己烷 - 乙醚（100ml，1：1，v / v）混合;保持24小时gydF4y2Ba^3.gydF4y2Ba然后过滤了它。gydF4y2Ba

酯交换和生物柴油生产gydF4y2Ba

在该方法中，油与甲醇的比例为1:5，三种催化剂的用量均为油的重量的1%。反应开始于两个不同的温度，大概是50gydF4y2Ba^°gydF4y2BaC和60gydF4y2Ba^°gydF4y2BaC.反应完成后，用分离漏斗重力法分离生物柴油和甘油。对生产的生物柴油进行了不同的性能测试，如下所示:gydF4y2Ba

分析生物柴油gydF4y2Ba

通过以下方法确定藻类生物柴油的燃料特性。gydF4y2Ba

水分含量 ％gydF4y2Ba

根据ASTM D2709，通过使用热空气烘箱干燥方法计算样品的重量损失来确定提取的生物柴油的水分含量。gydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

W1 =生物柴油的初始重量gydF4y2Ba

W2=生物柴油干燥后的最终重量gydF4y2Ba

炭渣%gydF4y2Ba

根据ASTM D4530，确定碳残留物含量的百分比。将10g生物柴油置于玻璃瓶中，并以受控的方式在惰性（氮气）气氛下加热至500℃。原样中质量％碳残留物的计算，或在10％蒸馏底部如下：gydF4y2Ba

剩余百分比计算如下:gydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

一个gydF4y2Ba=碳残留物，G和gydF4y2Ba

WgydF4y2Ba=使用的样本，ggydF4y2Ba

热值gydF4y2Ba

使用炸弹量热计（ASTM D240）测定生物柴油的热值。通过进行实验并使用苯甲酸作为标准样品的标准样品，将获得水等值计的水当量（W），其具有相当于6319克/克的标准样品。通过使用以下公式来计算W的值。gydF4y2Ba

然后，通过使用下式和从上式获得的水当量的值和水的值进行单独的实验，将获得生物质的热值。gydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

E1 =矫正镍线线，CAL = WI线，G x热值，335cal / ggydF4y2Ba

E2 =纯棉线的校正，Cal =螺纹WT，G x热值4180 Cal / ggydF4y2Ba

比重gydF4y2Ba

根据ASTM D4530，生物柴油的比重由下式确定。gydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

A =在30种比重的GM中的重量gydF4y2Ba^°gydF4y2BaCgydF4y2Ba

B =在30个特定重力瓶中的重量gydF4y2Ba^°gydF4y2BaCgydF4y2Ba

C = GM的特定重力瓶中的重量，30gydF4y2Ba^°gydF4y2BaCgydF4y2Ba

酸值gydF4y2Ba

根据ASTM D664，通过以下等式确定生物柴油的酸值。gydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

v = Ml中的标准钾/氢氧化钠中的体积gydF4y2Ba

n =钾/氢氧化钠溶液的正常性gydF4y2Ba

W =以g为单位的样品重量gydF4y2Ba

闪点gydF4y2Ba

根据ASTM D93，通过PUNSKY MARTEN（封闭杯）法测定生物柴油的闪点。gydF4y2Ba

液体粘度的测量gydF4y2Ba

根据ASTM D445，确定生物柴油的粘度。使已知密度的液体通过毛细管流过毛细管，保持肢体中水平的相同差异和控制流量导致关系的时间等式：gydF4y2Ba

在那里,hgydF4y2Ba_1gydF4y2Ba和H.gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是液体和水的粘度系数。D.gydF4y2Ba_1gydF4y2Ba和D.gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba是液体和水的密度。了解一个液体的粘度值，可以计算其他液体的粘度。gydF4y2Ba

密度在15°CgydF4y2Ba

根据ASTM D4052，确定生物柴油的比重。通过以下等式确定生物柴油的密度。gydF4y2Ba

生物柴油的密度=gydF4y2BaW / VgydF4y2Ba

在那里,gydF4y2Ba

W = 15个生物柴油的重量gydF4y2Ba^°gydF4y2BaCgydF4y2Ba

V =比重瓶在15时的体积(毫升)gydF4y2Ba^°gydF4y2BaCgydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

生产微藻gydF4y2Ba

最初在开放状态下，将20升水升至200升。加入预先制备的培养物（4升）和培养基的容量箱。整个系统持续25天以进行小球藻藻类的生长。生产藻类率为1.5克/升/天。生产数据在表1中给出。gydF4y2Ba

表1：微藻的生产实践gydF4y2Ba

的天数gydF4y2Ba	生产量的文化，gydF4y2Ba升gydF4y2Ba	媒体数量，gydF4y2BaggydF4y2Ba	湿生物质的生产，ggydF4y2Ba	微藻产量（干粉）gydF4y2BaggydF4y2Ba
0-25gydF4y2Ba	20.gydF4y2Ba	12.5gydF4y2Ba	157gydF4y2Ba	36gydF4y2Ba
26-40gydF4y2Ba	60.gydF4y2Ba	25gydF4y2Ba	718gydF4y2Ba	158gydF4y2Ba
41-55gydF4y2Ba	80gydF4y2Ba	37.5gydF4y2Ba	1421.gydF4y2Ba	341.gydF4y2Ba
56 - 70gydF4y2Ba	100.gydF4y2Ba	50gydF4y2Ba	2020.gydF4y2Ba	505.gydF4y2Ba
71-85gydF4y2Ba	120gydF4y2Ba	62.5gydF4y2Ba	2741.gydF4y2Ba	603.gydF4y2Ba
86 - 100gydF4y2Ba	140gydF4y2Ba	75.gydF4y2Ba	3091gydF4y2Ba	711gydF4y2Ba
101-115gydF4y2Ba	160.gydF4y2Ba	87.5gydF4y2Ba	3317gydF4y2Ba	796.gydF4y2Ba
116-130gydF4y2Ba	180.gydF4y2Ba	100.gydF4y2Ba	4114.gydF4y2Ba	905.gydF4y2Ba
131 - 145gydF4y2Ba	200.gydF4y2Ba	112.5gydF4y2Ba	3879gydF4y2Ba	1125gydF4y2Ba
146-160gydF4y2Ba	220.gydF4y2Ba	125gydF4y2Ba	5041gydF4y2Ba	1210gydF4y2Ba
总生产力gydF4y2Ba			26499.gydF4y2Ba	6390gydF4y2Ba

图1:gydF4y2Ba微藻的显微照片gydF4y2Ba 点击这里查看图gydF4y2Ba

图2:gydF4y2Ba纯微藻培养(gydF4y2Ba小球藻spgydF4y2Ba．）gydF4y2Ba 点击这里查看图gydF4y2Ba

藻类生物柴油的质量分析gydF4y2Ba

与先前的研究不同，本研究还评估了两个独立变量：催化剂类型，反应温度。使用了三种类型的催化剂：碱催化剂，酸催化剂和酶催化剂;使用两种水平的反应温度：50gydF4y2Ba^ogydF4y2BaC和60gydF4y2Ba^ogydF4y2BaC.所有实验组合都进行了三次，以确定结果的一致性并评估实验误差。统计数据在表2中给出，并在表3中给出了不同方法制备的藻类生物柴油的性质的比较。gydF4y2Ba

图3:不同处理的生物柴油样品gydF4y2Ba 点击这里查看图gydF4y2Ba

表2：反应温度（t）和催化剂的影响gydF4y2Ba （c）关于生物柴油的燃料特性来自微藻gydF4y2Ba 点击此处查看表格gydF4y2Ba

表3：生物柴油具有不同流程的财产gydF4y2Ba 点击此处查看表格gydF4y2Ba

分析生物柴油gydF4y2Ba

温度（T）和催化剂型（C）对生物柴油不同性质的影响gydF4y2Ba

表3中提出了关于生物柴油的不同性质的催化剂类型和温度对不同性质的评估数据。属性，如水分含量，碳残留物，热值，比重，酸值，闪点，粘度和密度都是显着的催化剂类型的变化。虽然温度变化的显着性质是热值，比重，酸值，闪点，粘度和密度。除了在碳残留物上的催化剂和温度（C X T）之间的相互作用的组合效果，发现热值，比重，酸值，闪点，粘度和密度被发现在碳中非常显着发现残留物和水分含量与温度变化是非显着的，并且催化剂和温度（C X T）之间的相互作用对水​​分含量的综合作用被发现是非显着的表2中所示的。gydF4y2Ba

不同生物柴油性质与不同处理组合的关系如图4所示。gydF4y2Ba

图4：gydF4y2Ba温度（T）和催化剂的影响gydF4y2Ba 类型(C)对生物柴油不同性能的影响gydF4y2Ba 点击这里查看图gydF4y2Ba

藻类生物柴油生产工艺研究gydF4y2Ba

对于微藻生物柴油的过程开发，代表了影响藻类生物柴油生产的各种反应参数和其他因素的综述。从上述所有讨论中，已经观察到影响微藻基生物柴油的产生的反应参数是温度，催化剂浓度，物理性质和组成，反应物的纯度，混合强度，使用的催化剂类型和其他因素影响是自由脂肪的影响酸（FFA）和水分水平含有原料。如上所述，进行了催化剂类型和温度和酯交换过程对生物蛋白质的产生的影响。结果表明，由于最高的生物柴油生产和该治疗组合的燃料特性与ASTM卫星相匹配，碱催化剂酯交换过程适用于从微藻生产的生物柴油。gydF4y2Ba

因此，这两种方法得到的结果如表3所示，并将生物柴油不同性质的值与ASTM标准进行了比较。gydF4y2Ba

总结和结论gydF4y2Ba

为开发微藻生物柴油生产工艺，对微藻油进行了酯交换反应。采用三种不同的催化剂、两种不同的温度和两种不同的萃取方法进行酯交换反应。gydF4y2Ba

结果表明，碱催化法的生物柴油产率为92%。进一步分析了该样品的各种燃料特性，如水分含量、残炭、热值、比重、闪点、酸值、粘度和密度。这些性能与ASTM D 6751标准进行了比较。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

为开发微藻生物柴油生产工艺，对微藻油进行了酯交换反应。采用三种不同的催化剂、两种不同的温度和两种不同的萃取方法进行酯交换反应。结果表明，碱催化法的生物柴油产率为92%。进一步分析了该样品的各种燃料特性，如水分含量、残炭、热值、比重、闪点、酸值、粘度和密度。这些性能与ASTM D 6751标准进行了比较。在微藻制备生物柴油的过程中，得到了以下主要结论。gydF4y2Ba

1.叶片SP。作为生物柴油生产的微藻，因为它可以在淡水中容易地提供。它还具有高油百分比取决于培养实践。gydF4y2Ba
2.分析了制备的生物柴油，用于不同的燃料特性viz。水分含量，碳残留物，热值，比重，酸值，闪光点，粘度，密度，粘度，粘度，其值为0.01％，0.04％，40.41mM / kg，0.83，0.23，0.23 mgKOH / g，143.67°C，5.16mm2 / s，0.83g / cm 3分别。发现所有属性都被关闭到ASTM D 6751标准的标准值。gydF4y2Ba
3.在生物柴油生产的过程开发中，在碱催化剂方法中获得的最高产率在60℃温度下为92％和0.56％NaOH。gydF4y2Ba

参考gydF4y2Ba

1. ABD El-Moneim M. R.，Emad A. S.和Sanaa M. S.（2010）。从不同种类的藻类，麦芽糖，61（4）：416-422的生物柴油生产增强。gydF4y2Ba
2. ASTM D6751-美国材料试验协会。gydF4y2Ba
3. 折磨e.g.和Darer W.J.（1959）。总脂质提取和纯化的快速方法。gydF4y2Ba加拿大生物和生理学杂志gydF4y2Ba．37: 911 - 917。gydF4y2Ba
4. 加夫里莱斯库和基斯蒂(2005)。生物技术是化学工业的可持续替代品。gydF4y2Ba阿德gydF4y2Ba．gydF4y2Ba23：471-479。gydF4y2Ba
5. Gomez K. A.和Gomez A. A.（1984）。农业研究统计程序。John Wiley＆Sons Inc.，纽约。gydF4y2Ba
6. Knothe G.（2006）。分析生物柴油：标准等方法。gydF4y2Ba美国石油化学家社会杂志gydF4y2Ba．83：823-833。gydF4y2Ba