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본 연구에서는 폐식용유를 이용한 바이오디젤 제조공정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하여 최적화 과정을 수행하였다. 공정변수로는 폐식용유의 산가, 반응시간, 반응온도, 메탄올/유지 몰비, 촉매량 등을 선택하였고, 반응치로는 FAME 함량(96.5% 이상) 및 동점도(1.9~5.5 cSt)를 설정하였다. 기초실험을 통해 계량인자범위를 반응시간 (45~60 min), 반응온도($50{\sim}60^{\circ}C$), 메탄올/유지 몰비(8~12)로 정하고, 중심합성계획모델을 이용한 최적화 결과 바이오디젤의 제조공정의 최적조건은 반응시간 55.2 min, 반응온도 $57.5^{\circ}C$, 메탄올/유지 몰비 10으로 나타났다. 이 조건에서 바이오디젤의 예측 FAME 함량은 97.5%, 동점도는 2.40 cSt이었으며, 실제 실험을 통해 확인한 결과 FAME 함량(97.7%), 동점도(2.41 cSt)로 측정되어 오차율은 각각 0.23, 0.29%로 나타났다. 따라서 폐식용유 원료 바이오디젤 제조공정 최적화 과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.
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H. Jaliliannosrati / 2013 / Microwave assisted biodiesel production from Jatropha curcas L. seed by two-step in situ process: Optimization using response surface methodology / Bioresour. Technol 136:565~573
A. P. S. Dias / 2016 / Biodiesel production over lime. Catalytic contributions of bulk phases and surface Ca species formed during reaction / Renew. Energy 99:622~630
M. M. Hasan / 2017 / Performance and emission characteristics of biodiesel-diesel blend and environmental and economic impacts of biodiesel production: A review / Renew. Sustain. Energy Rev 74:938~948
M. Farooq / 2015 / Biodiesel production from low FFA waste cooking oil using heterogeneous catalyst derived from chicken bones / Renew. Energy 76:362~368
M. Farooq / 2013 / Biodiesel production from waste cooking oil using bifunctional heterogeneous solid catalysts / J. Clean. Prod 59:131~140
A. P. S. Dias / 2016 / Biodiesel production over lime. Catalytic contributions of bulk phases and surface Ca species formed during reaction / Renew. Energy 99:622~630
M. M. Hasan / 2017 / Performance and emission characteristics of biodiesel-diesel blend and environmental and economic impacts of biodiesel production: A review / Renew. Sustain. Energy Rev 74:938~948
M. Farooq / 2015 / Biodiesel production from low FFA waste cooking oil using heterogeneous catalyst derived from chicken bones / Renew. Energy 76:362~368
M. Farooq / 2013 / Biodiesel production from waste cooking oil using bifunctional heterogeneous solid catalysts / J. Clean. Prod 59:131~140
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