謝志誠臺灣大學:生物產業機電工程學研究所李文聖Lee, Wen-ShengWen-ShengLee2007-11-262018-07-102007-11-262018-07-102004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52916本文之目的在於藉由量測交酯化反應過程中,物理或化學性質的改變,探討其與核磁共振光譜所計算出之脂肪酸甲酯(生化柴油)轉化率的關係,作為線上監測系統判斷甲酯轉化率的參考和依據。 本研究首先在同樣的參數與環境下進行交酯化反應,並就反應過程所呈現之電導度、pH值與透射率進行測試,發現透射係數呈穩定的對數遞增,確認了利用透射係數作為研判甲酯轉化率指標之可行性。 至於,透射係數與甲酯轉化率之關係,經迴歸分析發現,兩者皆呈穩定的對數遞增,且甲酯轉化率比透射係數先到達穩定,所推算出之透射係數與甲酯轉化率的關係式為: y=0.125*ln(16900x-6566.5) 其中,y為脂肪酸甲酯轉化率,x為反應物透射係數,定義在0.409∼0.522之間。當反應物透射係數為0.4時,脂肪酸甲酯轉化率大約為75%;反應物透射係數為0.5時,脂肪酸甲酯轉化率大約為95%。因此,此關係式可以作為線上即時監測系統判斷脂肪酸甲酯轉化率的一個依據及參考。The study is trying to figure out the relationship between the changes of physical or chemical properties of reactant and the conversion of biodiesel calculated by nuclear magnetic resonance spectrum, and offering a reference for on-line monitoring system to estimate the conversion of biodiesel. Conductivity, pH and transmittancy of reactant was measured continuously during transesterification proceeded at same parameters and environment. The results revealed that transmittancy presents stable logarithm increasing, so it confirmed that using transmittancy as a indicator to estimate the conversion of biodiesel is practicable. In correlation analyzing, both conversion and transmittancy present stable logarithm increasing, and conversion became stable earlier than transimittancy did. The relationship between conversion and transmittancy can be described by y=0.125*ln(16900x-6566.5) where y is the conversion of biodiesel and x is the transimission coefficient of reactant defined within 0.409~0.522. When transimission coefficient is 0.4, the conversion is about 75%; when transimission coefficient is 0.5, the conversion is about 95%. Therefore, the equation can be a reference for on-line monitoring system to estimate the conversion of biodiesel.摘要 i Abstract ii 圖目錄 iii 表目錄 iv 第一章 前言與研究目的 1 第二章 文獻探討 5 2-1 生化柴油簡介 5 2-1-1 生物性油脂的性質 5 2-1-2 生化柴油的製作方式 9 2-1-2-1 混合稀釋 9 2-1-2-2 微細乳化 10 2-1-2-3 熱解 10 2-1-2-4 交酯化反應 11 2-1-3 交酯化反應分析 14 2-2 透光度檢測原理 16 2-2-1 衰減 16 2-2-2 消光效率 16 2-2-3 鮑桂定律(Bouguer’s Law) 18 2-2-4 透射率與透射係數 19 第三章 材料與方法 21 3-1 材料與設備 22 3-2 實驗平台之建立 26 3-2-1 量測系統設計 26 3-2-2 反應槽折射分析 28 3-2-3 透射率量測 32 3-3 甲酯轉化率量測分析 34 3-4 交酯化反應透射率量測 39 3-4-1 參數設計 39 3-4-2 透射率穩定度測試 39 3-4-3 透射係數與甲酯轉化率迴歸分析 40 第四章 結果與討論 41 4-1 交酯化反應透射率量測結果 41 4-1-1 反應槽透射率 41 4-1-2 反應物透射率計算 41 4-1-3 反應物透射係數計算 41 4-1-4 反應物透射率量測結果 42 4-2 反應物透射係數與甲酯轉化率迴歸分析 46 第五章 結論與建議 54 5-1 結論 54 5-2 建議 55 參考文獻 57en-US透射係數透射率線上監測生化柴油transimission coefficienton-line monitoringbiodieseltransmittancy生化柴油製程之監測Monitoring the Manufactoring Process of Biodieselthesis