Upload
grecu-maria-andreea
View
244
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
1/49
UNIVERSITATEA DIN CRAIOVA
CONDUCATOR DOCTORAT:PROF.UNIV.DR. POPESCU ALEXANDRU
DOCTORAND:
GRECU RAMONA DOINITA
FACULTATEA DE CHIMIE
TEZA DE DOCTORAT
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
2/49
CONTROLUL ANALITIC AL CALITATII BIODIESELUI
CONTRIBUTII LA IMBUNATATIREA CARACTERISTICILORFIZICO - CHIMICE
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
3/49
C U P R I N S
INTRODUCERE
1.1. Necesitatea produciei i utilizrii de biocombustibili1.2. Tipuri de biocarburani existeni1.3. Materii prime folosite la obinerea biocombustibililor1.4. Procese i tehnologii de obinere a biodieselului1.5. Modificri chimice ce au loc pe perioada depozitrii biodieselului1.6. Avantajele i dezavantajele folosirii biodieselului1.7. Determinarea gradului de oxidare al bodieselului
1.8. Rolul antioxidanilor n procesul de depozitare al biodieselului
PARTEA EXPERIMENTAL2.1. Prelevarea probelor2.2. Analiza clasic a biodieselului2.3. Determinarea emisiilor gazoase
2.4. Analiza termogravimetric2.5. Analiza cromatografic2.6. Analiza comparativ a antioxidanilor naturali folosii i a antioxidanilor
sintetici2.7. Analiza comparativ n utilizarea biodieselului i a combustibililor clasici
CONCLUZII
BIBLIOGRAFIE
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
4/49
Biodieselul, din punct de vedere chimic, este
un amestec de mono-alchil esteri ai acizilor grai,
obinut n mod obinuit prin reacia de
transesterificare a trigliceridelor cu un alcoolinferior. Sursele obinuite de trigliceride utilizate
pentru obinerea de biodiesel le constituie uleiurile
vegetale i grsimile animale. Exist diverse procese
industriale cu ajutorul crora se poate obine:
- Procesul baz - baz
- Procesul acid - baz- Procese supercritice
- Procese enzimatice
Fig. 1 Reactia de obtinere a biodieselui
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
5/49
PARTEA EXPERIMENTAL
Efectuarea prii experimentale a fost axat pe dou direcii:
- controlul analitic al calitii biodieselui
- contribuii la mbuntirea caracteristicilor fizico - chimice
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
6/49
Controlul analitic al calitii biodiselui s-a realizat pe probe de biodieselobinut din floarea soarelui esterificat cu metanol folosind un catalizator bazic
(NaOH).
Principalii indici calitativi determinai au fost:
- Indicele de refracie;- Stabilitatea la oxidare;
- Punctul de congelare;- Punctul de tulburare;- Punctul de inflamabilitate;- Indicele de aciditate;- Indicele de peroxid;- Indicele de saponificare;
- Indicele de iod.
Au fost realizate analize cromatografice i termogravimetrice la probele debiodiesel precum i analiza emisiilor gazoase rezultate n urma arderii acestora nmotor.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
7/49
Denumirea Unitate de msur Valoare
Indicele de refraciegrade
refractometrice
1,4560
Stabilitatea la oxidare h 8,5
Punctul de congelare C -6
Punctul de tulburare C -2
Punctul de inflamabilitate C 109
Indice de aciditate mgKOH/g 0,11
Indice de peroxid mEO2/g 7
Indice de saponificare mgKOH/g 102
Indice de iod gI2/100g 118
Tabelul 1. Valorile principalilor indici calitativi ai probelor de biodieseldin floarea soarelui
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
8/49
ANALIZA CROMATOGRAFICA
Analiza probelor de biodiesel s-a realizat pe un cromatograf tip FOCUS GCcuplat cu spectrometru de mas DSQ II.
Condiii de lucru:Coloana cromatografic: Thermo TR-Wax MS cu d = 0,25QM, ID=0,25 mm,
lungime 30 m.
Temperatura coloanei:
Debit gaz purttor: H2= 2ml/minTemperatura injectorului : 260C iar sursa ionic : 220C;Energia de ionizare: 70 eV.Debit aer: 350 ml/minDebit H2 : 40 ml/minDebit N2 : 40 ml/min
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
9/49
Fig. 2. Cromatograma probei debiodiesel obinut din floareasoarelui la inceputulexperimentului
PR #128 RT: 5.66 AV: 1 NL: 7.32E3T: + c SIM ms [ 40.50-41.50, 42.50-43.50, 54.50-55.50, 56.50-57.50, 59.50-60.50, 66.50-67.50, 68.50-69.50, 7 0.50-71.50, 72.50-73.50, 73.50-74.50, 78.50-79.50, 80.50-81.50, 8 ...
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
RelativeAbundance
43.0
57.055.0
69.074.0
67.0
82.073.0 87.081.0
95.0
102.060.0 143.0
Fig. 3. Spectru de mas alprobei de biodiesel obinut dinfloarea soarelui la nceputulexperimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
10/49
Fig. 4. Cromatograma probei debiodiesel obinut din floareasoarelui la sfritul experimentului
PR02
28 RT:
.
:
:
.
0E3
T:
c
I
s [
0.
0-
.
0,
2.
0-
3.
0,
.
0-
.
0,
.
0-
.
0,
.
0-
0.
0,
.
0-
.
0,
8.
0-
.
0,
0.
0-
.
0,
2.
0-
3.
0,
3.
0-
.
0,
8.
0-
.
0, 80.
0-81.
0, 8 ...
0 60 70 80 90 100 110 120 130 140
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Relat
e
!
ance
43.0
55.0
67.0
81.0
69.079.0
74.057.095.0
82.0
87.0
73.0
143.071.0
102.060.0
Fig. 5. Spectrul de mas alprobei de biodiesel obinut dinfloarea soarelui la sfritulexperimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
11/49
P31"
128 RT: 5.66 AV: 1 NL: 4.55E3T:
#
c$
I%
ms [ 40.50-41.50, 42.50-43.50, 54.50-55.50, 56.50-57.50, 59.50-60.50, 66.50-67.50, 68.50-69.50, 70.50-71.50, 72.50-73.50, 73.50-74.50, 78.50-79.50, 80.50-81.50, 8 ...
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
m/z
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Relat
&
'
eAbundance
43.0
55.0
67.0
69.081.0
82.0
79.095.0
57.0 74.0
73.0
87.071.0
143.0
102.060.0
Fig. 6. Cromatograma probei debiodiesel obinut din floarea
soarelui aditivat cu extract obinutdin Medicago sativa la sfritulexperimentului
Fig. 7. Spectrul de mas al probei debiodiesel obinut din floarea soareluiaditivat cu extract obinut dinMedicago sativa la sfritulexperimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
12/49
P34(
)
0 1
2
3
:4
.5 5 6 7
:) 8 9
: 4.1
4
@3
T:A
B
C
ID
E
F
[ 40.4
0-41.4
0, 42.4
0-43.4
0,4
4.4
0-55.50, 56.50-57.50, 59.50-60.50, 66.50-67.50, 68.50-69.50, 70.50-71.50, 72.50-73.50, 73.50-74.50, 78.50-79.50, 80.50-81.50, 8 ...
50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
m/G
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
Rel
Ht
I
Pe
Q
R
S
T
U
H
T
V e
55.043.0
67.081.0
69.0 82.0
95.079.0
57.074.0
73.0
87.0
71.0
143.0
102.060.0
Fig. 8. Cromatograma probei debiodiesel obinut din floareasoarelui aditivat cu extractobinut din Vitis vinifera lasfritul experimentului
Fig. 9. Spectrul de mas al
probei de biodiesel obinut dinfloarea soarelui aditivat cu extractobinut din Vitis vinifera lasfritul experimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
13/49
Tabelul 2. Variaia concentraiei principalilor metil esteri a probelor de biodiesel obinutdin floarea soarelui pe perioada depozitrii
Probe biodiesel la nceputul experimentului
Denumirea compusRT
Suprafaapicului,iniial
Suprafapicului,final
Variaiasuprafeei
picului
Pierderi%
Palmitic (hexadecanoic):16:):0 metil ester
28,48 11503707479 4126944573 7376762906 64,1
Stearic(octadecanoic):18:0
metil ester28,68 1756496395 433913110 1322583285 74,2
Palmitoleic(hexadecanoic) 16:1 metil
ester30,18 122863356 22162101 100701255 81,96
Oleic (octadecenoic):18:1metil ester
31,39 185049642 51383865 133665777 81,9
Linoleic(octadecadienoic):18:2
metil ester32,39 90116063 22708154 67407909 74,8
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
14/49
Tabelul 3. Variaia concentraiei principalilor metil esteri ai probelor de biodieselobinut din floarea soarelui aditivat cu extract obinut din Medicago sativa pe
perioada depozitrii
Probe biodiesel la nceputul experimentului
Denumire compus R T Suprafaapicului, iniial
Suprafapicului, final
Variaiasuprafeei
picului
Pierderi%
Palmitic (hexadecanoic):
16:):0 metil ester
28,48 11503707479 8482083566 3021623913 26,2
Stearic(octadecanoic):18:0
metil ester
28,68 1756496395 662969702 1093526693 62,2
Palmitoleic(hexadecanoic) 16:1 metil
ester
30,18 122863356 41728137 81135219 66,0
Oleic (octadecenoic):18:1metil ester
31,39 185049642 73415150 111634492 60,3
Linoleic(octadecadienoic):18:2
metil ester
32,39 90116063 25850967 64265096 71,3
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
15/49
Tabelul 4. Variaia concentraiei principalilor metil esteri ai probelor de biodieselobinut din floarea soarelui aditivat cu extract obinut din Vitis vinifera pe
perioada depozitrii
Probe biodiesel la nceputul experimentuluiDenumirea compus R T Suprafaa
picului,iniial
Suprafapicului,final
Variaiasuprafeei
picului
Pierderi%
Palmitic(hexadecanoic): 16:):0
metil ester
28,48 11503707479 9369474552 2134232927 18,5
Stearic(octadecanoic):18:0
metil ester
28,68 1756496395 738413103 1018083293 57,9
Palmitoleic(hexadecanoic) 16:1
metil ester
30,18 122863356 78348732 44514624 36,2
Oleic(octadecenoic):18:1
metil ester
31,39 185049642 89661239 95388403 51,5
Linoleic(octadecadienoic):18:2
metil ester
32,39 90116063 32120784 57995279 64,3
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
16/49
ANALIZA TERMOGRAVIMETRIC
Pentru analiza termogravimetrica a probelor de biodiesel s-afolosit derivatograful PYRIS Diamond TG/DTA. Este un dispozitiv care combin
dou sisteme: termobalan (TGA) i analiz termic diferenial (DTA).
Datele experimentale au fost prelucrate utiliznd softul Pyris. S-a efectuat onclzire cu 100 0C pe minut de la temperatura camerei cu un flux de aer de 150ml/ min n creuzet de aluminiu.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
17/49
Fig. 10. Analiza termogravimetric pentru biodiesel obtinut din floarea
soarelui la inceputul experimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
18/49
Fig. 11 Analiza termogravimetric pentru biodiesel obtinut din floarea soareluila sfritul experimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
19/49
Fig. 12. Analiza termogravimetric pentru biodiesel obinut dinfloarea soarelui aditivat cu extract din Vitis vinifera la sfritul
experimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
20/49
Fig. 13. Analiza termogravimetric pentru biodiesel obtinut din floarea soareluiaditivat cu extract din Medicago sativa la sfritul experimentului
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
21/49
DETERMINAREA EMISIILOR GAZOASE
Pentru analiza elementar a gazelor, n urma arderii probelor de biodiesel ntr-unmotor Diesel monociclic R Y50, s-a utilizat analizorul COSTECH ECS 4010 CHNS-O.
Nr
crt
Tip
combustibil
Timp
[min.]
Rotaii pe
minut
CO
[%]
CO2
[%]
HC
[ppm]
O2
[%]
Temperatura
uleiului[0C]
Temperatura
ambiant[0C]
1 B100 5 1200 0,079 2,23 63 17,43 79 25
2 B100 10 1400 0,077 2,06 62 17,66 80 25
3 B100 15 1600 0,076 1,94 61 17,78 80 25
4 B100 20 1800 0,071 1,91 60 17,82 81 25
5 B100 25 2000 0,067 1,91 58 17,99 82 256 B100 30 2200 0,066 1,88 57 18,00 83 25
7 B100 35 2400 0,064 1,85 56 17,99 83 25
8 B100 40 2600 0,060 1,86 54 17,98 84 25
9 B100 45 2800 0,061 1,92 54 17,88 85 25
10 B100 50 3000 0,062 1,94 53 17,87 85 25
Tabelul 5. Analiza emisiilor gazoase pentru biodiesel obtinut din floarea soarelui
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
22/49
CONTRIBUTII LA IMBUNATATIREACARACTERISTICILOR
FIZICO - CHIMICE
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
23/49
n aceast parte a activitii experimentale am urmrit mbuntireacaracteristicilor fizico chimice a trei tipuri de biodiesel prin utilizarea a doiantioxidani naturali obinui din Vitis vinifera i Medicago sativa n paralel cu doi
antioxidani sintetici (Ionol BF 200 i Irgastab BD 100):- Biodiesel din floarea soarelui;- Biodiesel din floarea soarelui aditivat cu Medicago sativa;- Biodiesel din floarea soarelui aditivat cu Vitis vinifera;- Biodiesel din floarea sorelui aditivat cu Ionol BF 200;- Biodiesel din floarea soarelui aditivat cu Irgastab BD 100;
- Biodiesel din rapi;- Biodiesel din rapi aditivat cu Medicago sativa;- Biodiesel din rapi aditivat cu Vitis vinifera;- Biodiesel din rapi aditivat cu Ionol BF 200;- Biodiesel din rapi aditivat cu Irgastab BD 100;
- Biodiesel din palmier;- Biodiesel din palmier aditivat cu Medicago sativa;- Biodiesel din palmier aditivat cu Vitis vinifera;- Biodiesel din palmier aditivat cu Ionol BF 200;- Biodiesel din palmier aditivat cu Irgastab BD 100.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
24/49
Pentru studiul comparativ al antioxidanilor naturali cu cei sintetici s-
au folosit urmtoarele determinri:
- Determinarea Perioadei de inducie;
- Determinarea Indicelui de aciditate nainte i dup stabilireaPerioadei de inducie;
- Determinarea Indicelui de peroxidnainte i dup stabilirea Perioadeide inducie;
- Determinarea emisiilor gazoasenainte i dup stabilirea Perioadei de
inducie.
In urma determinrilor au fost obinute urmtoarele rezultate, Tabelele 6 - 14
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
25/49
Tabelul 6. Perioada de inducie a probelor de biodiesel obinut din floarea soarelui
Valoarea perioadei de inducie, min. pentru Biodiesel obinut din floareasoarelui
Denumirea aditivului
Neaditivat Medicagosativa
Vitisvinifera
Ionol BF200
Irgastab BD 100
510 530 540 548 555
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
26/49
Tabelul 7. Perioada de inducie a probelor de biodiesel obinut din rapi
Valoarea perioadei de inducie, min. pentru Biodieselobinut din rapi
Denumirea aditivului
Neaditivat Medicagosativa
Vitisvinifera
IonolBF 200
IrgastabBD 100
610 690 725 732 740
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
27/49
Tabelul 8. Perioada de inducie a probelor de biodiesel obinut din palmier
Valoarea perioadei de inducie, min. pentru Biodiesel obinut dinpalmier
Denumirea aditivului
Neaditivat Medicagosativa
Vitis vinifera Ionol BF 200 Irgastab BD100
720 810 828 835 840
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
28/49
DETERMINAREA INDICELUI DE ACIDITATE
Tabelul 9. Aciditatea probelor de biodiesel din floarea soarelui n urma reaciei de oxidare accelerat
Aciditatea probelor de biodiesel din floarea soarelui, mg KOH/g biodieselDenumirea probei
Biodiesel dinfloarea soarelui
Biodiesel dinfloarea soarelui
aditivat cuMedicago
sativa
Biodiesel dinfloarea soarelui
aditivat cuVitis vinifera
Biodiesel dinfloarea sorelui
aditivat cuIonol BF 200
Biodiesel dinfloarea soarelui
aditivat cuIrgastab BD
100Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final
0,11 0,82 0,12 0,79 0,12 0,51 0,13 0,48 0,12 0,42
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
29/49
Tabelul 10. Aciditatea probelor de biodiesel din rapi n urma reaciei de oxidare accelerat
Aciditatea probelor de biodiesel din rapi, mg KOH/g biodiesel
Denumirea probei
Biodieselrapi
Biodiesel dinrapi aditivatcu Medicago
sativa
Biodiesel dinrapi aditivat
cu Vitisvinifera
Biodiesel dinrapi aditivat
cu Ionol BF200
Biodiesel dinrapi aditivat
cu IrgastabBD 100
Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final
0,23 0,75 0,24 0,62 0,24 0,58 0,25 0,55 0,24 0,51
Tabelul 11. Aciditatea probelor de biodiesel din palmier n urma reaciei de oxidare accelerat
Aciditatea probelor de biodiesel din palmier, mg KOH/g biodiesel
Denumirea probei
Biodieselpalmier
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuMedicago
sativa
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuVitis vinifera
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuIonol BF 200
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuIrgastab BD
100
Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final
0,25 0,73 0,26 0,59 0,26 0,57 0,27 0,53 0,26 0,48
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
30/49
DETERMINAREA INDICELUI DE PEROXIDTabelul 12. Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din floarea soarelui
n urma reaciei de oxidare accelerat
Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din floarea soarelui, mE O2/Kg biodiesel
Denumirea probei
Biodiesel dinfloarea soarelui
Biodiesel dinfloarea soarelui
aditivat cuMedicago sativa
Biodiesel dinfloarea soareluiaditivat cu Vitis
vinifera
Biodiesel dinfloarea soareluiaditivat cu Ionol
BF 200
Biodiesel dinfloarea soarelui
aditivat cuIrgastab BD 100
Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final
7 99,8 7 85,5 7 65,5 7 62,5 7 60,0
Tabelul 13. Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din rapi n urmareaciei de oxidare accelerat
Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din rapi, mE O2/Kg biodiesel
Denumirea probei
Biodiesel dinrapi
Biodiesel dinrapi aditivat cuMedicago sativa
Biodiesel dinrapi aditivat cu
Vitis vinifera
Biodiesel dinrapi aditivat cu
Ionol BF 200
Biodiesel dinrapi aditivat cuIrgastab BD 100
Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final
6,3 82,3 6,3 73,5 6,3 60,1 6,3 58,4 6,3 55,0
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
31/49
Tabelul 14. Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din palmier nurma reaciei de oxidare accelerat
Valoarea Indicelui de peroxid al probelor de biodiesel din palmier, mE O2/Kg biodiesel
Denumirea probeiBiodiesel din
palmierBiodiesel din
palmieraditivat cuMedicago
sativa
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuVitis
vinifera
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuIonol BF
200
Biodiesel dinpalmier
aditivat cuIrgastab BD
100
Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final Iniial Final5,7 72,5 5,7 66,3 5,7 56,7 5,7 54,0 5,7 51,7
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
32/49
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
33/49
480
490
500
510
520
530
540
550
560
Perioada de inductie, min 510 530 540 548 555
Floarea
soarelui
neaditivat
Floarea
soarelui +M.S.
Floarea
soarelui + V. V.
Floarea
soarelui + Ionol
BF 200
Floarea
soarelui +
Irgastab BD 100
n urma determinrii Perioadei de inducie prin reacia de oxidare acceleratasupra probelor de biodiesel obinut din floarea soarelui i aditivat cu cele 4 tipuri deantioxidani (Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 i Irgastab BD 100) se observ ovariaie a acesteia cuprins ntre 510 i 555 minute. Astfel, proba de biodiesel aditivat cuMedicago sativa nregistrez o cretere cu 3,9% fa de proba martor, proba aditivat cu Vitis
vinfera cu 10,5%, proba de biodiesel aditivat cu Ionol BF 200 cu 10,74% iar proba aditivat cuIrgastab BD 100 cu 10,8%, Fig. 4.
Proba aditivat cu Vitis vinifera prezint o cretere a Perioadei de inducie fa deproba martor apropiat de valoarea celor doi aditivi sintetici folosii (10,5%, 10,74% i 10,8%)pe cnd proba aditivat cu Medicago sativa se afl mult sub valoarea acestora 3,9%).
Fig.14.Variaia Perioadeide inducie la proba debiodiesel obinut dinfloarea soarelui aditivat
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
34/49
Perioada de inducie a probelor de biodiesel obinut din rapi i aditivat cucele 4 tipuri de antioxidani (Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 i Irgastab BD100) are o valoarea cuprins ntre 610 i 740 minute. Astfel, proba de biodiesel aditivat cuMedicago sativa nregistreaz o cretere a acesteia cu 80 minute fa de proba martor,
proba aditivat cu Vitis vinfera cu 115 minute, proba de biodiesel aditivat cu Ionol BF200 cu 122 minute iar proba aditivat cu Irgastab BD 100 cu 130 minute, Fig. 15.
480
580
680
780
PW
rX
Y
a
a
W
X
b
a
cc
dX
W
em
X
b
610 690 725 732 740
Rapita
neaditivatRapita +Mf S f Rapita +Vf Vf
Rapita + Ionol
Bg 200
Rapita +
Irh
astab B i 100
Fig.15. Variaia Perioadei de inducie la proba de biodiesel obinut din rapi aditivat
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
35/49
Proba aditivat cu Vitis vinifera prezint o cretere a Perioadei de induciefa de proba martor apropiat de valoarea celor doi aditivi sintetici folosii, pe cndproba aditivat cu Medicago sativa se afl sub valoarea acestora.
Perioada de inducie a probelor de biodiesel obinut din palmier i aditivatcu cele 4 tipuri de antioxidani (Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 iIrgastab BD 100) are o valoarea cuprins ntre 720 i 840 minute. Astfel, proba debiodiesel aditivat cu Medicago sativa nregistrez o cretere a acesteia cu 90 minutefa de proba martor, proba aditivat cu Vitis vinifera cu 108 minute, proba debiodiesel aditivat cu Ionol BF 200 cu 115 minute iar proba aditivat cu Irgastab BD100 cu 120 minute, Fig.16.
480
580
680
780
880
Pep
ioada de induq
tie, min 720 810 828 835 840
Palmi ep
neaditivatPalmie
p
+r
.s
. Palmi ep
+V.V.Palmi e
p
+ Ionol
BF200
Palmi ep
+
Irgat
tabBu
100
Fig.16. VariaiaPerioadei de inducie la
proba de biodieselobinut din palmier
aditivat
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
36/49
Proba aditivat cu Vitis vinifera prezint o cretere a Perioadei de induciemai apropiat de valoarea probei aditivate cu Ionol BF 200.
Valoarea Perioadei de inducie la cele trei tipuri de biodiesel folosit nactivitatea experimental i aditivate cu antioxidani naturali i sintetici prezint o
cretere a acesteia ce permite o comparaie a rolului antioxidantului asupra reaciilor deoxidare pe perioada depozitrii, Tabelul 15.
Tabelul 15. Modificarea perioadei de inducie sub influena antioxidantului
Modificarea perioadei de inducie sub influena antioxidantului, %
Denumirea probei
Biodiesel din floareasoarelui aditivat
cu Medicagosativa
Biodiesel din floareasoarelui aditivatcu Vitis vinifera
Biodiesel din floareasoarelui aditivatcu Ionol BF 200
Biodiesel din floareasoarelui aditivatcu Irgastab BD
100
3,9 5,88 7,45 8,82
Biodiesel din rapiaditivat cuMedicago sativa
Biodiesel din rapiaditivat cu Vitisvinifera
Biodiesel din rapiaditivat cu IonolBF 200
Biodiesel din rapiaditivat cuIrgastab BD 100
13,11 18,85 20,0 21,31
Biodiesel din palmieraditivat cu
Medicago sativa
Biodiesel din palmieraditivat cu Vitis
vinifera
Biodiesel din palmieraditivat cu Ionol
BF 200
Biodiesel din palmieraditivat cu
Irgastab BD 100
12,5 15,00 15,97 16,66
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
37/49
Aciditatea probelor de biodiesel obinut din floarea soarelui i aditivat cu cele 4 tipuri deantioxidani (Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 i Irgastab BD 100) la nceputul reacieide oxidare accelerat este cuprins ntre 0,11 i 0,12 mgKOH/g de biodiesel iar la finalul reaciei auvalorile cuprinse ntre 0,42 i 0,82 mgKOH/g de biodiesel.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Aciditate, mg KOH/g biodiesel
Floarea soarelui neaditivat initial
Floarea soarelui neaditivat final
Floarea soarelui + M.S. initial
Floarea soarelui + M.S. final
Floarea soarelui + V.V. initial
Floarea soarelui + V.V. final
Floarea soarelui + Ionol BF 200 initial
Floarea soarelui + Ionol BF 200 final
Floarea soarelui + Irgastab BD 100 initial
Floarea soarelui+ Irgastab BD 100 final
Proba de biodieseladitivat cu Vitis viniferaprezint valoareaaciditii (0,51 mgKOH/gde biodiesel) apropiat de
probele de biodieseladitivate cu aditivisintetici (0,48 mgKOH/gde biodiesel la cel aditivatcu Ionol BF 200 i 0,42mgKOH/g de biodiesel lacel aditivat cu Irgastab
BD 100), 17
Fig.17. Aciditatea probelor de biodiesel din floarea soarelui
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
38/49
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
39/49
Aciditatea probelor de biodiesel obinut din palmier i aditivat cu cele 4 tipuri deantioxidani (Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 i Irgastab BD 100) la nceputul reacieide oxidare accelerat este cuprins ntre 0,25 i 0,26 mgKOH/g de biodiesel iar la finalul reaciei auvalorile cuprinse ntre 0,48 i 0,73 mgKOH/g de biodiesel.
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Aciditate, mg KOH/g biodiesel
Palmier neaditivat initial
Palmier neaditivat final
Palmier + M.S. initial
Palmier + M.S. final
Palmier + V.V. initial
Palmier + V.V. final
Palmier + Ionol BF 200 initial
Palmier + Ionol BF 200 final
Palmier + Irgastab BD 100 initial
Palmier + Irgastab BD 100 final
Proba de biodieseladitivat cu Vitisvinifera prezint
valoarea aciditii(0,57 mgKOH/g debiodiesel) apropiatde proba debiodiesel aditivatcu Ionol BF 200 (0,53mgKOH/g de
biodiesel). Fig. 19.
Fig. 19. Aciditatea probelor de biodiesel din palmier
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
40/49
Modificarea acidittii probelor de biodiesel n urma reaciei deoxidare accelerat prezint valori mai mari la probele neaditivate. Probeleaditivate cu antioxidant natural obinut din Vitis vinifera prezint valoriapropiate de cele aditivate cu antioxidant sintetic ceea ce face recomandabilutilizarea acestuia.
Determinarea Indicelui de peroxid la sfritul reaciei de oxidareaccelerat al probelor de biodiesel aditivat cu cele 4 tipuri de antioxidani(Medicago sativa, Vitis vinifera, Ionol BF 200 i Irgastab BD 100) prezintvalori apropiate pentru probele aditivate cu Vitis vinifera i cu antioxidanii
sintetici, Fig. 20-22.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
41/49
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
42/49
0
20
40
60
80
100
Rapita
nea
ditiv
atiniti
al
Rapita
nea
ditiv
atfinal
Rapita
+M.S.initial
Rapita
M.S.fin
al
Rapita
+V.V.initi
al
Rapita
+V.V.fin
al
Rapita
+IonolB
F20
0initi
al
Rapita
+IonolB
F20
0fin
al
Rapita
+Ir
astabBD
100initi
al
Rapit
a+Iras
tabBD
100fin
al
Determinarea Indicelui de peroxid, mE 2/kg biodiesel
Fig. 21. Indicele de peroxid la probele de biodiesel din rapi
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
43/49
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
44/49
Valorile apropiate ale Indicelui de peroxid la sfritul reaciei de oxidareaccelerat a probelor de biodiesel aditivate cu antioxidant natural cu celeobinute la probele aditivate cu antioxidant sintetic pun n eviden rolul
antioxidantului natural extras din Vitis vinifera.
Emisiile gazoase obinute n cazul tuturor probelor de biodiesel cercetatnu prezint modificri eseniale ntre ele.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
45/49
- Curba TG din probele de biodiesel la nceputul experimentului arat un nivel destabilitate termic la 14,57 grade C cu trei etape de descompunere termic. Prima are loc nintervalul 14,57-280,54 grade C cu o pierdere de mas de aproximativ 95,792% cuvolatilizarea metil esterilor i a fraciunilor uoare de carbon. Cea de-a doua se produce maiuor de la 280,54 gradeC la 450 grade C cu o pierdere de mas de aproximativ 4% prindescompunerea mono, di i trigliceridelor i a metil esterilor acizilor grai cu coninut ridicatde carbon. i, n sfrit, carbonizarea probei se produce de la 450 gradeC la 510 grade C cu opierdere de mas de sub 0,3%. Pierderea total a fost de aproximativ 99,996%.
Curba TG din probele de biodiesel la sfritul experimentului arat unnivel de stabilitate termic la 30 grade C cu trei etape de descompunere termic.
Prima are loc n intervalul 30-285,35 grade C cu o pierdere de mas de aproximativ95,058% cu volatilizarea metil - esterilor i a fraciunilor uoare de carbon. Cea de-a doua seproduce mai uor de la 285,35 grade C la 450 grade C cu o pierdere de mas de aproximativ4% prin descompunerea mono, di i trigliceridelor i a metil esterilor acizilor grai cuconinut ridicat de carbon. i, n sfrit, carbonizarea probei se produce de la 450 grade C la510 grade C cu o pierdere de mas de sub 0,2%. Pierderea total a fost de aproximativ99,996%.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
46/49
Curba TG din probele de biodiesel aditivate cu extract obinut din Vitis vinifera la
sfritul experimentului arat un nivel de stabilitate termic la 30grade C cu trei etape dedescompunere termic. Prima are loc n intervalul 30-246,75grade C cu o pierdere de mas deaproximativ 98,585% cu volatilizarea metil esterilor i a fraciunilor uoare de carbon. Cea de-a doua se produce mai uor de la 246,75 grade C la 350 gradeC cu o pierdere de mas deaproximativ 1% prin descompunerea mono, di i trigliceridelor i a metil esterilor acizilorgrai cu coninut ridicat de carbon. i, n sfrit, carbonizarea probei se produce de la 350grade C la 470 grade C cu o pierdere de mas de sub 0,1%.
Curba TG din probele aditivate cu extract obinut din Medicago sativaarat un nivel de stabilitate termic pn la 32,05 grade C cu trei etape de descompuneretermic. Prima are loc n intervalul 32,05 - 257,70 grade C cu o pierdere de mas deaproximativ 97,518% cu volatilizarea metil esterilor i a fraciunilor uoare de carbon. Cea de-a doua se produce mai uor de la 257,70 grade C la 430 grade C cu o pierdere de mas de
aproximativ 2% prin descompunerea mono, di i trigliceridelor i a metil esterilor acizilorgrai cu coninut ridicat de carbon. i, n sfrit, carbonizarea probei se produce de la 430grade C la 510 grade C cu o pierdere de mas de sub 0,4%. Pierderea total a fost deaproximativ 99,993%.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
47/49
- Rezultatele analizei cromatografice scot n eviden rolul aditivului obinutdin Semine de Vitis vinifera i plante de Medicago sativa prin valorile concentraiilorprincipalilor esteri componeni ai biodieselului la sfritul experimentului.
Concentraia principalilor esteri componeni ai biodieselului (esteri aiacidului palmitic, esteri ai acidului stearic, esteri ai acidului palmitoleic, esteri aiacidului oleic i esteri ai acidului linoleic) este mai mare la probele de biodiesel cuantioxidant, dup 12 luni de depozitare fa de probele de biodiesel neaditivate.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
48/49
Coroborarea tuturor datelor experimentale obinuten cadrul activitii de cercetare pe cele trei tipuri debiodiesel (floarea soarelui, rapi i palmier) conducela concluzia general c antioxidanii naturaliobinui din Medicago sativa i Vitis vinifera prezint
o activitate antioxidant ce-i recomand s fiefolosii n procesul de depozitare al biodieselului cuscopul mbuntirii caracteristicilor fizico chimice.
8/8/2019 Poster Sustinere Teza Bis
49/49