زمینه و هدف بیودیزل سوخت مشتق شده از منابع تجدیدپذیری هم چون دانه های روغنی خوراکی و غیر خوراکی است. بر خلاف روش مرسوم تولید بیودیزل، جهت ساده سازی فرآیند و کاهش هزینه های تولید می توان ترانس استریفیکاسیون را مستقیما و بدون استخراج اولیه بر دانه های روغنی انجام داد. روش بررسی در این پژوهش بررسی تولید بیودیزل به روش میدان الکتریکی پالسی و اثرات آن بر بازده جرمی تولید استر در استخراج واکنشی دانه کلزا خرد شده در نسبت بهینه متانول به روغن و غلظت کاتالیست مورد بحث قرار گرفته است. بازده جرمی استر در فرآیندهای با میدان و بدون میدان مقایسه شده است. یافته ها نتایج نشان داد نسبت بهینه متانول به روغن 475: 1 و غلظت کاتالیست mol NaOH/kg methanol 1/0به دست آمده و با استفاده از روش پیش آماده سازی میدان الکتریکی پالسی، بازده جرمی بیودیزل در استخراج واکنشی در دمای ملایم افزایش یافته و تنها در 1 دقیقه به بیش از %76 رسید. هم چنین بررسی های اثر شدت میدان نشان داده که استفاده از میدان kV/cm 7 موجب افزایش %5/58-9 درصدی بازده جرمی و افزایش حدودا 1 درصدی میزان تبدیل نسبت به نمونه بدون میدان در دمای ملایم و اندازه ذره 1200-300 میکرون شده است. بررسی پارامترهای موثر در فرآیند نشان می دهد افزایش فرکانس و تعداد پالس، دما و اندازه ذره منجر به افزایش بازده جرمی تولید بیودیزل می شود. بحث و نتیجه گیری نتایج تحقیق نشان دهنده آن است که می توان از میدان الکتریکی پالسی به عنوان روشی مطلوب جهت تولید و بهینه نمودن بازده فرآیند استخراج تحت شرایط دمایی پایین بهره برد.

برای کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند سوخت های زیستی، نیاز به اندازه گیری جریان مواد و انرژی اهمیت بیشتری پیدا می کند. تحلیل جریان اکسرژی به عنوان یک ابزار ارزیابی زیست محیطی برای محاسبه پسماندها، تعیین بازده اکسرژی، ارزیابی جایگزین ها و منابع انرژی مختلف، در تعیین سیاست های اقتصادی و زیست محیطی بسیار موثر است. این پژوهش فرآیند ترانس استریفیکاسیون پسماند روغن خوراکی را برای تولید بیودیزل با تمرکز بر کاهش مصرف مواد و انرژی و ارتقای بازده انرژی و اکسرژی بررسی می کند. اجرای واکنش ترانس استریفیکاسیون در شرایط مختلف جرم و انرژی انجام شد و تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی برای اندازه گیری ورودی و خروجی اکسرژی فرایند تولید مورد استفاده قرار گرفت. ارزیابی تأثیر متغیرهای آزمایشی از جمله نسبت مولی متانول به روغن، غلظت هیدروکسید پتاسیم و دمای واکنش بر بازده اکسرژی و اتلاف اکسرژی در ترانس استریفیکاسیون صورت گرفت. بیشترین بازده اکسرژی (7/91 درصد) و حداقل اتلاف اکسرژی (MJ 32/4 به ازای یک کیلوگرم تولید بیودیزل) با نسبت مولی متانول به روغن 8:1، غلظت هیدروکسید پتاسیم 1 درصد وزنی و دمای واکنش ℃55  حاصل شد. تحلیل اکسرژی واکنش ترانس استریفیکاسیون نشان داد که استفاده بیش از حد بهینه متانول و کاتالیست در فرآیند تولید بیودیزل باعث افزایش اتلاف اکسرژی به دلیل تولید و هدررفت مواد پسماند شده که این امر باعث کاهش بازده اکسرژی شده است.

در تحقیق حاضر، به اصلاح عملکرد پایلوت فرآیند ناپیوسته فرآوری بیودیزل از روغن های نباتی پسماند پرداخته شده است. با توجه به اهمیت رآکتور ترانس استریفیکاسیون، به بهینه سازی شرایط عملکرد این واحد عملیاتی مبادرت گردید. متغیرها و محدوده مورد بررسی آن ها به ترتیب عبارتند از نسبت مولی الکل به روغن (3:1-9:1) دمای واکنش(45-65Co) ، میزان کاتالیزور بازی هیدروکسید پتاسیم ( 0.25تا 1.5 درصد وزنی)، و شدت همزنی (200-600rpm) میزان تبدیل واکنش در هر یک از سطوح ذکر شده، فقط در چهار سطح زمانی مختلف (20 تا 90 دقیقه) بررسی شد. برای اجرای تحقیق از روش فاکتوریل در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد. بررسی جداگانه آنالیز واریانس متغیرهای دما، نسبت مولی و دور، بیانگر آن است که در سطح 1 درصد اختلاف معناداری در میزان خلوص بیودیزل در زمان های مختلف وجود دارد. مقادیر بهینه پارامترهای مورد بررسی به ترتیب برابر با 65Co،90  دقیقه، 600 دور بر دقیقه و1.25  درصد وزنی حاصل شد. حداکثر درصد تبدیل در این شرایط در مدت زمان 90 دقیقه و برابر با 94 درصد مشاهده گردید. میزان اختلاف در درصد تبدیل در زمان های بیش از 60 دقیقه، بسیار اندک می باشد. در قالب آزمایشی جداگانه به بررسی اثر زمان بر درصد تبدیل اسیدهای چرب آزاد به متیل استر پرداخته شد. حداکثر درصد تبدیل برابر با 95 درصد و در مدت 2 ساعت حاصل گردید.

قیمت بالای نفت خام، کاهش منابع فسیلی و افزایش آلودگی هوا موجب شده است که استفاده از سوخت های پاک مانند بیودیزل در دهه های اخیر مورد توجه قرار گیرد. اما این سوخت به دلیل هزینه زیاد، هنوز صنعتی نشده و در مرحله تحقیقات باقی مانده است. در این تحقیق جهت کاهش هزینه تولید بیودیزل، به طراحی بهینه این فرآیند با استفاده از روغن گیاهی و نرم افزار شبیه ساز Aspen HYSYS V7. 2 پرداخته شده است. در بهینه سازی فرآیند از انتگراسیون حرارتی و جرمی استفاده شده است. در انتگراسیون حرارتی، به منظور کاهش مصرف انرژی و ایجاد شبکه مبدل های حرارتی، از تکنولوژی پینچ کمک گرفته شده و در انتگراسیون جرمی سعی شده است که شرایط عملیاتی تجهیزات به نحوی تنظیم شود که بیشترین بازیابی و کمترین اتلاف مواد را داشته باشد. در این طراحی، واکنش ترانس استریفیکاسیون در حضور کاتالیست سدیم هیدروکسید با میزان تبدیل 70% در دو راکتور متوالی انجام می گیرد و از واکنش های جانبی نیز صرف نظر شده است. از مهم ترین نتایج این نحوه طراحی می توان به کاهش چشم گیر مصرف الکل، روغن و همچنین یوتیلیتی سرد و گرم اشاره کرد.

بیودیزل یک سوخت تجدید پذیر است که می تواند به تنهایی یا با مخلوط شدن با سوخت گازوئیل در موتورهای دیزلی استفاده شود. در این تحقیق از از روغن دانه زیتون تلخ به روش ترانس استریفیکاسیون بیودیزل تهیه و پس از خالص سازی بیودیزل به روش آبشویی، خصوصیات فیزیکی و حرارتی آن اندازه گیری شد. سپس این سوخت با نسبت های 10، 20 و 30 درصد با گازوئیل مخلوط و در یک موتور دیزل چهار سیلندر استفاده شد. آلاینده های خروجی از اگزوز شامل گازهای CO، CO2، هیدروکربن های سوخته نشده(HC) و اکسید های نیتروژن (NOx) و همچنین دمای گازهای خروجی از اگزوز در سه بار 200، 250 و300 نیوتن در متر و در شش سرعت 1800-1300 دور در دقیقه مورد بررسی قرار گرفت و با آلاینده های سوخت دیزل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش مقدار بیودیزل گازهای CO و HC کاهش یافت ولی CO2 و NOx افزایش یافت. دمای گازهای خروجی نیز با افزایش بیودیزل کاهش یافت. همچنین با افزایش دور موتور گازهای CO، CO2، HC و دمای گازهای خروجی افزایش یافت ولی NOx کاهش یافت. افزایش بار موتور باعث کاهش اکسید نیتروژن شد ولی سایر فاکتورهای اندازه گیری شده افزایش یافتند.

در این پژوهش کیتین از پوست میگوی خلیج فارس استخراج و سپس در دمای 90 درجة سانتی گراد در جو نیتروژن با استفاده از سود 5 درصد وزنی استیل زدایی شد و کیتوسان با درجه استیل زدایی (Degree of Deacetylation) زیاد تهیه گردید و درباره اثر شرایط استیل زدایی بر عمل آوری قلیایی چند مرحله ای در مقایسه با عمل آوری قلیایی پیوسته مطالعه شد. درصد نیتروژن کیتوسان و درجه استیل زدایی آن با استفاده از طیف سنجی FTIR و تجزیه عنصری (CHNO) معین شد. تفاوت زیادی در درجه استیل زدایی و درصد نیتروژن کیتوسان حاصل از عمل آوری قلیایی چند مرحله ای و تک مرحله ای ملاحظه شد. در عمل آوری چند مرحله ای میزان استیل زدایی کیتین تا 9/90 درصدافزیش یافت که بر توسعه کاربردهای زیست درمانی کنتوسان اثر زیادی دارد. آثار شکل شناسی زنجیرهای کیتین و غلظت عامل قلیایی به عنوان نیروی محرکه پیشبرد واکنش استیل زدایی در این پژوهش بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که قابلیت نفوذ NaOH در درشت مولکولهای کیتین در شرایط عمل آوری پیوسته بشدت کاهش می یابد، در حالی که در عمل آوری چند مرحله ای میزان نفوذ عامل قلیایی به داخل درشت مولکول کیتین افزایش یافته و زنجیرهای بیشتری در معرض عمل آوری استیل زدایی قرار می گیرند و در نتیجه درجه استیل زدایی افزایش می یابد.

این مقاله یک اینورتر تک­فاز تک ­مرحله­ای بهبودیافته با چهار کلید را ارائه می­کند. اینورتر پیشنهادی همانند اینورتر شبه منبع امپدانسی (qZSI) و اینورتر تقویت ­کننده شبه کلید زنی شده (qSBI)، دارای ویژگی های مهمی مانند جریان ورودی پیوسته، ولتاژ افزاینده-کاهنده با تبدیل تک مرحله ای، ایمنی اتصال­ کوتاه و کارایی برای سیکل-کاری­های گوناگون است. در ادامه مقاله ابتدا نحوه عملکرد اینورتر پیشنهادی و نحوه کلید­زنی آن بیان می شود و سپس تحلیل حالت دائمی آن ارائه می گردد. به منظور مشخص نمودن مزیت های اینورتر پیشنهادی، مقایسه مبدل با ساختارهای مشابه ارائه می گردد. به منظور تأیید عملکرد صحیح و همچنین اثبات روابط ارائه شده، یک نمونه عملی از ساختار پیشنهادی در محیط آزمایشگاه پیاده­سازی شده است. نتایج آزمایشگاهی اینورتر پیشنهادی در توان خروجی حدوداً 150 وات و در فرکانس کلیدزنی 10 کیلوهرتز استخراج شده است. نتایج و شکل موج­های به دست آمده از تست آزمایشگاهی، عملکرد مبدل پیشنهادی، تحلیل حالت دائمی و کارایی آن را نشان می­دهد.

توانایی آنزیم کاندیدا رگوزا برای جداسازی دو ایزومر اصلی اسید لینولئیک مزدوج (CLA) شامل ایزومر 9- سیس، 11- ترانس و 10- ترانس، 12- سیس در مخلوطی از اسیدهای چرب آزاد این دو ایزومر و ال - منتول مورد بررسی قرار گرفت و به منظور جداسازی این دو ایزومر به طور موثر، بهینه سازی شرایط واکنش با استفاده از طرح سطح پاسخ انجام شد. پس از آنالیز داده ها با استفاده از طرح دی - اپتیمال، بهترین شرایط برای حداکثر استریفیکاسیون ایزومر 9- سیس، 11- ترانس با ال- منتول طی یک مرحله استریفیکاسیون به این ترتیب تعیین شدند: مدت زمان واکنش 23.12 ساعت، دمای واکنش 32.65 درجه سانتیگراد، مقدار آنزیم 135.40 U، نسبت مولی CLA به ال - منتول 1 به 1.7 و 7.7 pH. تحت این شرایط بهینه، کمترین مقدار باقیمانده از ایزومر 9- سیس، 11- ترانس در بخش اسید چرب آزاد واکنش (%6.7) پس از استریفیکاسیون مشاهده شد. این فرایند کارامد برای جداسازی ایزومرهای CLA با استفاده از ال - منتول، قابل اجرا برای تهیه مکمل های غذایی است.