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Auteur Christie Marie Georgia MAKONDE AKELELO
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Affiner la rechercheMémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Développement des catalyseurs hétérogènes à base d’alumine et d’hydroxyde de potassium pour la production du biodiésel a partir des huiles végétales / Christie Marie Georgia MAKONDE AKELELO
Titre de série : Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement Titre : Développement des catalyseurs hétérogènes à base d’alumine et d’hydroxyde de potassium pour la production du biodiésel a partir des huiles végétales Type de document : texte imprimé Auteurs : Christie Marie Georgia MAKONDE AKELELO Année de publication : 2021 Importance : 54 p. Langues : Français (fre) Résumé : Le biodiesel issu de la transestérification des huiles végétales ou animales avec un alcool en présence d’un catalyseur est une solution alternative à l’utilisation des énergies fossiles. Sa production industrielle avec les catalyseurs homogènes s’est montrée peu écologique à cause d’importantes quantités d’effluents produits. De ce fait, des catalyseurs hétérogènes solides et réutilisables font l’objet de plusieurs recherches de nos jours. La substitution du méthanol synthétisé à partir des énergies fossiles par l’éthanol issu de la biomasse est une porte vers la production d’un carburant « vert ». Cette étude porte sur la synthèse des catalyseurs hétérogènes à base d’hydroxydes de potassium (KOH) et d’aluminium (Al(OH)3) pour la transestérification de l’huile de tournesol avec de l’éthanol. Le catalyseur est obtenu par précipitation et imprégnation de Al(OH)3 avec du KOH, suivie de la calcination du mélange. Le meilleur catalyseur est obtenu dans les conditions suivantes : ratio KOH/ alumine (1 :1), température de calcination 600 °C pour une durée de 2 h avec un rendement en esters éthyliques de 96,5 % après 1 h de réaction. Il a été trouvé que les phases oxydes des métaux formées lors de la calcination génèrent des sites basiques forts (l’ion O2─) à la surface du catalyseur qui serait responsable du pouvoir catalytique supérieur aux sites basiques faibles des hydroxydes. En effet, l’addition de l’hydroxyde de potassium suivie du traitement thermique semble promouvoir l’activité catalytique du catalyseur. Cette promotion serait probablement due au remplacement de sites basiques faibles Al-O par des sites basiques forts K-O à la surface du catalyseur. Cependant, l’activité catalytique est en baisse lorsque la température de calcination du catalyseur dépasse 800 °C, probablement en raison des phénomènes d’agglomération et de frittage des particules à la surface du catalyseur. Les résultats obtenus lors de sa réutilisabilité au cours des 3 cycles déclinent considérablement pour atteindre 39,16 % au dernier cycle. Le catalyseur obtenu dans cette étude pourrait-être un potentiel matériau pour la transestérification de l’huile végétale de tournesol par l’éthanol en biodiesel.
Abstract : Biodiesel which is a product of the transesterification of vegetable or animal oils with an alcohol in the presence of a catalyst is an alternative solution to the use of fossil fuels in engines and industries. Its industrial production with homogeneous catalysts has proved to be environmentally unfriendly due to the large quantities of effluents produced. Therefore, solid heterogeneous and reusable catalysts are the subject of several researches nowadays. The substitution of methanol synthesized from fossil fuels by ethanol from biomass is a gateway to the production of a "green" fuel. This study focuses on the synthesis of heterogeneous catalysts based on potassium hydroxides (KOH) and aluminum (Al(OH)3) for the transesterification of sunflower oil with ethanol. The catalyst is obtained by precipitation and impregnation of Al(OH)3 with KOH, followed by calcination of the mixture. The best catalyst is obtained under the following conditions: KOH/alumina ratio (1:1), calcination temperature 600 °C for a duration of 2 h with an ethyl ester yield of 96.5 % after 1 h of reaction. It has been found that the oxide phases of the metals formed during calcination generate strong basic sites (the O2─ ion) on the surface of the catalyst which would be responsible for the catalytic power superior to the weak basic sites of the hydroxides. Indeed, the addition of potassium hydroxide followed by heat treatment seems to promote the catalytic activity of the catalyst. This promotion would probably be due to the replacement of weak basic Al-O sites by strong basic K-O sites on the surface of the catalyst. However, catalytic activity is reduced when the calcination temperature of the catalyst exceeds 800 °C, probably due to agglomeration and sintering of the particles on the surface of the catalyst. The results obtained during its reusability during the 3 cycles decline considerably to reach 39.16 % in the last cycle. The catalyst obtained in this study could be a potential material for the transesterification of sunflower vegetable oil by ethanol into biodiesel.Mémoire FPL Master Ingénierie Eau et Assainissement. Développement des catalyseurs hétérogènes à base d’alumine et d’hydroxyde de potassium pour la production du biodiésel a partir des huiles végétales [texte imprimé] / Christie Marie Georgia MAKONDE AKELELO . - 2021 . - 54 p.
Langues : Français (fre)
Résumé : Le biodiesel issu de la transestérification des huiles végétales ou animales avec un alcool en présence d’un catalyseur est une solution alternative à l’utilisation des énergies fossiles. Sa production industrielle avec les catalyseurs homogènes s’est montrée peu écologique à cause d’importantes quantités d’effluents produits. De ce fait, des catalyseurs hétérogènes solides et réutilisables font l’objet de plusieurs recherches de nos jours. La substitution du méthanol synthétisé à partir des énergies fossiles par l’éthanol issu de la biomasse est une porte vers la production d’un carburant « vert ». Cette étude porte sur la synthèse des catalyseurs hétérogènes à base d’hydroxydes de potassium (KOH) et d’aluminium (Al(OH)3) pour la transestérification de l’huile de tournesol avec de l’éthanol. Le catalyseur est obtenu par précipitation et imprégnation de Al(OH)3 avec du KOH, suivie de la calcination du mélange. Le meilleur catalyseur est obtenu dans les conditions suivantes : ratio KOH/ alumine (1 :1), température de calcination 600 °C pour une durée de 2 h avec un rendement en esters éthyliques de 96,5 % après 1 h de réaction. Il a été trouvé que les phases oxydes des métaux formées lors de la calcination génèrent des sites basiques forts (l’ion O2─) à la surface du catalyseur qui serait responsable du pouvoir catalytique supérieur aux sites basiques faibles des hydroxydes. En effet, l’addition de l’hydroxyde de potassium suivie du traitement thermique semble promouvoir l’activité catalytique du catalyseur. Cette promotion serait probablement due au remplacement de sites basiques faibles Al-O par des sites basiques forts K-O à la surface du catalyseur. Cependant, l’activité catalytique est en baisse lorsque la température de calcination du catalyseur dépasse 800 °C, probablement en raison des phénomènes d’agglomération et de frittage des particules à la surface du catalyseur. Les résultats obtenus lors de sa réutilisabilité au cours des 3 cycles déclinent considérablement pour atteindre 39,16 % au dernier cycle. Le catalyseur obtenu dans cette étude pourrait-être un potentiel matériau pour la transestérification de l’huile végétale de tournesol par l’éthanol en biodiesel.
Abstract : Biodiesel which is a product of the transesterification of vegetable or animal oils with an alcohol in the presence of a catalyst is an alternative solution to the use of fossil fuels in engines and industries. Its industrial production with homogeneous catalysts has proved to be environmentally unfriendly due to the large quantities of effluents produced. Therefore, solid heterogeneous and reusable catalysts are the subject of several researches nowadays. The substitution of methanol synthesized from fossil fuels by ethanol from biomass is a gateway to the production of a "green" fuel. This study focuses on the synthesis of heterogeneous catalysts based on potassium hydroxides (KOH) and aluminum (Al(OH)3) for the transesterification of sunflower oil with ethanol. The catalyst is obtained by precipitation and impregnation of Al(OH)3 with KOH, followed by calcination of the mixture. The best catalyst is obtained under the following conditions: KOH/alumina ratio (1:1), calcination temperature 600 °C for a duration of 2 h with an ethyl ester yield of 96.5 % after 1 h of reaction. It has been found that the oxide phases of the metals formed during calcination generate strong basic sites (the O2─ ion) on the surface of the catalyst which would be responsible for the catalytic power superior to the weak basic sites of the hydroxides. Indeed, the addition of potassium hydroxide followed by heat treatment seems to promote the catalytic activity of the catalyst. This promotion would probably be due to the replacement of weak basic Al-O sites by strong basic K-O sites on the surface of the catalyst. However, catalytic activity is reduced when the calcination temperature of the catalyst exceeds 800 °C, probably due to agglomeration and sintering of the particles on the surface of the catalyst. The results obtained during its reusability during the 3 cycles decline considerably to reach 39.16 % in the last cycle. The catalyst obtained in this study could be a potential material for the transesterification of sunflower vegetable oil by ethanol into biodiesel.Exemplaires
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