第四章 結果與討論
4.2 去水率效果比較
重量(wt.%)
0 10 20 30 40 50 60
去 水 率 ( % )
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Silica-gel CaO MgO
圖 4-7 不同吸水材料在 1 小時之去水效果比較圖
考慮添加 40 wt.% silica gel 之吸水量，假設油品 100g，由於最初含水量為 0.182 wt.%，所以原來油中的總水量為 0.182 克，去水率為 90.38%，即 0.182Ⅹ0.9038=0.171 克的水被 silica gel 所吸收，所以可算出 silica gel 的吸水率等於 0.171 ÷ (100×0.4)
×100 % = 0.42 %。以一樣的計算方式可以算出添加 40 wt.%氧化鈣及氧化鎂時吸水 率分別是 0.23 及 0.20 wt.%。在我們的實驗中，是將材料粉末置入油中並進行適度 的攪拌，此時油與水皆會進入材料的孔洞中，而材料親水性的表面與水產生鍵結，
因此水份會留在材料表面而油則不會，比較我們計算出的吸水率數據及表 4-5，並 繪圖成圖 4-8，由圖中可以很清楚的看見，材料在油中的吸水率與其在空氣中的飽 和吸水率存有一次線性的關係，由此可以推論，如果以一表面親水的奈米材料置 入油中，它吸收油中水份的能力，可用它的飽和吸水率做為先期試驗的判別標準，
飽和含水率 (wt.%)
8 9 10 11 12 13 14 15 16
於油中吸水率(wt.%)
0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45
圖 4-8 吸水材料的飽和含水率與其在油中的吸水率之關係
4.2.2 不同添加量的 不同添加量的 不同添加量的 不同添加量的 Silica-gel 在不同操作時間下之去水效果 在不同操作時間下之去水效果 在不同操作時間下之去水效果 在不同操作時間下之去水效果 比較
比較 比較 比較
由圖 4-7 可以知道 Silica-gel 對於油的吸水效果優於氧化鈣及氧化鎂，因此我們 繼續針對 Silica-gel 在不同重量與時間下之去水效果進行探討，並將結果繪於圖 4-9。由圖中可以看出油品的去水率在任何時間會隨著 silica-gel 添加量的增加而增 加，對於添加量大於 10wt.%的實驗，在最初的十分鐘，油品去水的速度相當快，
十分鐘以後速度才變得較為平緩，一直到六十分鐘，去水率達到平穩的狀態。而 添加 10wt.%的 silica-gel 則須 120 分鐘才能夠到達平衡（180 分鐘去水率與 120 分
時間 (min)
0 20 40 60 80 100 120
去 水 率 (% )
10 20 30 40 50 60 70 80 90
10wt.%
15wt.%
20wt.%
30wt.%
圖 4-9 Silica-gel 在不同時間與重量下之去水效果比較圖
4.2.3 奈米 奈米 奈米 奈米吸水材料與傳統真空蒸餾方式之去水效果比較 吸水材料與傳統真空蒸餾方式之去水效果比較 吸水材料與傳統真空蒸餾方式之去水效果比較 吸水材料與傳統真空蒸餾方式之去水效果比較
表 4-6 為奈米吸水材料(添加量 40wt.%)與傳統方法之去水效果比較，操作時間 為一小時。由表中可以看出添加 40 wt.% Silica-gel 進行實驗，油品的去水效果會優 於傳統方式，不過 CaO 和 MgO 就比傳統方式的效率差。在整體的成本而言，
Silical-gel 不僅僅是去水效果比傳統方式好，且可以回收再利用，在公共安全方面 也比較安全，且比較容易控制，因此以吸水材料來代替傳統去水方式就以上的結 果而言確實是可行的，但操作方式（批式、連續式或其他）則還需要進行下一步 的探討。
表 4-6 使用傳統方法與奈米吸水材料進行生質柴油脫水實驗之去水效果比較
去水方式 真空烘箱 (110℃)
Silica-gel (40wt.%)
CaO (40wt.%)
MgO (40wt.%) 去水率(%) 51.88 90.38 49.98 42.52