پديد آورنده :
كريمي فرد، مرتضي
عنوان :
جداسازي تركيبات با ارزش از زائدات مركبات و تبديل باقي مانده ي آن به بيوگاز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
چهارده، 94ص.: مصور
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي
استاد مشاور :
حسن قاضي عسگر
توصيفگر ها :
استخراج پكتين , پيش فرآوري اسيدي
استاد داور :
طيبه بهزاد، حميد زيلويي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/03
چكيده فارسي :
5 چكيده رشد سريع جمعيت و افزايش روزافزون مصرف انرژي در جهان و كاهش ذخاير سوختهاي فسيلي و تجديدناپذير و همچنين ايجاد مشكالت زيستمحيطي ناشي از آنها توليد و استفاده از انرژيهاي تجديدپذير و پاك را بيشازپيش ضروري كرده است زائدات به مقدار زيادي از صنايع چوب محصوالت كشاورزي و زبالههاي شهري توليد ميشود پيشرفت صنعت كشاورزي زائدات آن را افزايش داده كه خود عاملي براي ايجاد مشكالت زيستمحيطي شده است زائدات مركبات ازجمله موادي هستند كه متشكل از كربوهيدراتهاي محلول و غير محلول بوده و براي استخراج مواد با ارزشي همچون روغن ليمونن پكتين و توليد سوختهاي بيولوژيكي مانند بيوگاز مناسب ميباشد در پژوهش حاضر به جداسازي مواد با ارزش از پوست پرتقال پرداخته شد سيستم تقطير ساده بهمنظور جداسازي و نيز كاهش مقدار ليمونن موجود در پوست پرتقال و جلوگيري از آلودگي محيطزيستي مورد استفاده قرار گرفت در اين روش براي بهبود راندمان توليد محصوالت با ارزش از پيش فرآوريهاي شيميايي توسط محلولهاي سولفوريك اسيد سديم هيدروكسيد و همچنين پيشفرآوري با آب هيدروليز خود به خودي استفاده شد بعد از انجام پيشفرآوري و استخراج روغن ليمونن پكتين موجود در پوست پرتقال از نمونهي مايع حاصل از پيشفرآوري جداسازي شد نتايج نشان داد پيشفرآوري اسيدي مؤثرترين روش براي جداسازي پكتين و افزايش توليد بيوگاز ميباشد در اين نوع پيشفرآوري از غلظتهاي 1 1 1 5 و 9 درصد اسيد و زمان هاي 13 16 و 12 دقيقه در سيستم تقطير در فشار اتمسفر استفاده شد ليمونن به ميزان 13 ميليليتر روغن بر 5 كيلوگرم سوبستراي تازه و خشك نشده پوست پرتقال با خلوص 31 درصد به دست آمد در بين نمونههاي پيشفرآوري شده بيشترين مقدار استخراج پكتين در شرايط اسيد 5 درصد در مدتزمان 16 دقيقه به ميزان 1 39 درصد از جامد خشك با خلوص 3 26 درصد بهدست آمد با توجه به درصد خلوص بهدستآمده از هر يك كيلوگرم سوبستراي خشك حدود 495 گرم پكتين خالص بهدست ميآيد در ادامه بهمنظور توليد انرژي از زائدات مركبات باقيماندهي مواد براي توليد بيوگاز مورداستفاده قرار گرفت نتايج حاصل از توليد بيوگاز نشان داد كه پيشفرآوري ميزان توليد بيوگاز را افزايش داد بيشترين ميزان بيوگاز توليدي 243 ميليليتر به ازاي هر گرم جامد فرار مربوط به نمونههاي پيشفرآوري شده اسيدي نمونهي مايع بهدست آمده از پيشفرآوري به مدت 16 دقيقه با محلول سولفوريك اسيد 5 درصد بود با توجه به نتايج بهدست آمده از آزمايش هاي مختلف مشاهده شد كه با افزايش زمان و غلظت اسيد يك روند افزايشي در استخراج پكتين و توليد بيوگاز وجود دارد تخريب كربوهيدراتها در غلظت باال و زمان طوالني موجب ايجاد روند كاهشي در استخراج محصوالت شد آناليزهاي SEM و FTIR به منظور بررسي تأثير پيشفرآوري بر روي نمونههاي بهينه انجام گرفت تصاوير SEM از نمونهها بيانگر افزايش سطح قابلدسترس و همچنين افزايش تخلخل و ناهمواري بعد از انجام پيشفرآوري بود نتايج FTIR نزديكي ساختار پكتين بهدست آمده و نمونه پكتين تجاري را نشان داد واژگان كليدي زائدات مركبات استخراج پكتين پيشفرآوري اسيدي بيوگاز
چكيده انگليسي :
21 Separation of Valuable Chemicals from Citrus Waste and Conversion of the Produced Wastes to Biogas Seyed Morteza Karimifard m karimifard@ce iut ac ir 18 June 2016 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisor Keikhosro Karimi karimi@cc iut ac irAbstract The global rapid population growth and increase in energy consumption has caused the reduction offossil fuels and non renewable energy resources Furthermore the environmental problems caused bythe fossile fuels consumptions make the production and use of clean and renewable energy morenecessary On the other hand a large amount of waste is produced by agricultural industries makingsevere environmental problems Citrus wastes containing different soluble and insoluble carbohydratepolymers is a suitable substrate for production of valuable materials such as limonene oil pectin andbiofuels Separation of valuable substances from orange peel is examined in the present study In orderto separate and reduce the amount of limonene in orange peel and prevent environmental pollution simple distillation system was applied In this approach pretreatment with sulfuric acid sodiumhydroxide and water pretreatment auto hydrolysis was used to improve the extraction efficiency Afterpretreatment and limonene oil extraction the pectin of orange peel was extracted from the liquid sampleproduced by pretreatment The results show that acidic pretreatment was the most effective method forpectin extraction and biogas production In this type of pretreatment distillation of the wastessupplemented with 0 0 5 1 and 2 acid was used for 30 60 and 90 min Limonene was extracted withthe amount of 30 ml oil 1 kg of fresh substrate with a purity of 83 Among pretreated samples themaximum amount of pectin extraction was 23 5 of dried solid with 69 3 purity According to theachieved purity 124 gr pure pectin per each kilogram of dried substrate can be extracted Afterwards citrus waste residue was used for biogas production in order to produce energy The results of biogasproduction samples showed that pretreatment increased the amount of biogas production The highestmethane production was achieved by the acidic treatment liquid sample produced by pretreatment withthe 1 sulfuricacid for 60 minutes resulted in the methane yield of 349 ml g VS According to theresults of different experiments it was observed that there is an increasing trend in the extraction ofpectin and biogas production with increaseing time and acid concentrations Destruction ofcarbohydrates in high concentration of acid and long exposure time caused a decreasing trend in theextraction of products In order to evaluate the effect of treatment SEM and FTIR analyses wereperformed on the optimum samples SEM images of the samples showed increased levels of availablesurfaces and also the increased porosity and roughness due to the pretreatment Moreover FTIR resultsshowed the similarity of produced pectin and commercial pectin Keywords citrus waste pectin extraction acidic pretreatment biogas
استاد راهنما :
كيخسرو كريمي
استاد مشاور :
حسن قاضي عسگر
استاد داور :
طيبه بهزاد، حميد زيلويي
