Highly Efficient Synthesis of BDF by Using Ultrasonic Sonochemistry Effect and its Application

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19560214
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Thermal engineering
• Research Institution: Shizuoka Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: TOAKE Yasusi Shizuoka Institute of Science and Technology, 理工学部, 准教授 (60288404)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): TSUCHIYA Takashi 静岡理工科大学, 理工学部, 准教授 (70399012)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: 超音波ソノケミストリー効果 / BDF / 植物油 / 合成 / エネルギー変換

Research Abstract

本研究は, 超音波BDF合成においてより効率の良い合成法を実現するため, 2年間の研究通じて下記の研究成果を得ることができた.
合成実験では, まず, 超音波ソノケミストリー効果によるBDF合成への影響を明らかにした. 続いて, 同合成法を多種類の植物油への適用実験結果から本方法の妥当性を確認できた. さらに, 量産化に備える流通型超音波BDF合成実験や水洗い作業の必要がなく, 固体塩基触媒を利用する超音波BDF合成法を樹立させた.
BDF品質測定実験では, 合成されたBDFの物性値(粘度, 比重, 表面張力, 流動点など)測定を行った. また, 脂肪酸メチルエステルの分子式からBDF燃料理論発熱量の計算法を確立させた.
小型エンジンを用いるBDFの燃焼実験では, 軽油よりBDFを使う場合, 排気ガスの黒煙濃度が低くなるものの, NOx濃度が高くなったことがわかり, 適切な噴射時期の調整により, 最適なBDF利用が可能であることが判明した. 一方, 噴射実験の結果から, BDFの噴射角度が軽油に比べてより小さいことが確認された.

Research Products

• [Journal Article] Study on Synthesis of Bio-diesel Fuel and its Application Based on Ultrasonic Sono-chemistry Effect (2009)
  • Author(s): Y. Toake, T. Echizen and T.Tsuchiya
  • Journal Title: Proceedings of the 4^<th> International Symposium on Material Cycling Engineering(not viewed) Vol.1 Pages: 73-74
• [Journal Article] Comparative Study on Investing Diesel Engine Exhaust Gas Characteristics by Using Fossil Fuels and Bio-Diesel fuels (2008)
  • Author(s): Y. Toake, T. Tsuchiya and M. Wang
  • Journal Title: Extend Abst of 6^<rd> International Energy Conversion Engineering Conference(viewed) No.2008-5696
• [Journal Article] Alkali-Catalyzed Transesterification of vegetable Oil by Using Sonochemistry Effect (2008)
  • Author(s): Y. Toake and T. Tsuchiya
  • Journal Title: Proceedings of 24^<th> International Japan-Korea Seminar on Ceramics(viewed) Pages: 781-784
• [Journal Article] Transesterification of Soybean Oil by Using Sonochemistry Effect and its Application (2007)
  • Author(s): Y. Toake, T. Tsuchiya and Y. Jiang
  • Journal Title: Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science 2007(viewed) No.24E03-09
• [Journal Article] High efficient BDF synthesis by using ultrasonic sonochemistry effect and its application (2007)
  • Author(s): Y. Toake and T. Tsuchiya
  • Journal Title: Proceedings of 5^<th> International Energy Conversion Engineering Conference(viewed) No.2007-4806
• [Presentation] 超音波ソノケミストリー効果を利用したバイオディーゼル燃料の高効率合成および応用 (2009)
  • Author(s): 十朱, 越前, 土屋, Chang
  • Organizer: 第46回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: (Vol.2)
  • Year and Date: 20090500
• [Presentation] 流通型超音波BDF合成システムの構築 (2009)
  • Author(s): 十朱, 越前, 土屋
  • Organizer: 日本伝熱学会東海支部講演会
  • Year and Date: 20090200
• [Presentation] 超音波ソノケミストリー効果を用いる脂肪酸メチルエステルの合成と応用 (2008)
  • Author(s): 十朱, 土屋, 蒋勇
  • Organizer: 第45回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: (B111, 27-28)
  • Year and Date: 20080500
• [Presentation] 超音波ソノケミストリー効果に基づくバイオディーゼル燃料(BDF)の合成および応用 (2008)
  • Author(s): 十朱
  • Organizer: 第113回電子セラミック・プロセス研究会論文集
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] 超音波ソノケミストリー効果を利用したバイオディーゼル燃料の高効率合成および応用 (2007)
  • Author(s): 十朱, 土屋, 名波
  • Organizer: 第44回日本伝熱シンポジウム講演論文集
  • Place of Presentation: (Vol.2)
  • Year and Date: 20070000
• [Presentation] ソノケミストリー効果を用いる脂肪酸メチルエステル(FAME)の合成および応用 (2007)
  • Author(s): 十朱
  • Organizer: 第14回日本伝熱学会東海支部伝熱コロキウム
  • Year and Date: 2007-11-06
• [Remarks] 十朱, 流通型超音波BDF合成法合成および応用, 中国科技大学火災科学国家重点実験室にて講演(2009.3)
• [Remarks] 十朱, High efficient BDF synthesis by using ultrasonic sonochemistry effect and its application, presenting at Faculty of Chemical and Natural Resources Engineering, Universiti Teknologi Malaysia (2008.3)
• [Remarks] 十朱, 超音波ソノケミストリー効果を利用したバイオディーゼル燃料の高効率合成および応用, 中国清華大学熱能系にて講演(2007.11)
• [Remarks]
  • URL: http://www.sist.ac.jp/me/zhu/