Published August 1, 2019 | Version v1
Publication Open

Multi-response optimization of transesterification parameters of mahogany seed oil using grey relational analysis in Taguchi method for quenching application

Creators

  • 1. Ahmadu Bello University
  • 2. Tshwane University of Technology

Description

This study investigates the possibility of multi-objective optimization in the transesterification of mahogany seed oil (MSO). The Taguchi method together with Grey relational analysis (GRA) was used to maximize both percent fatty acid methyl ester (FAME) yield and heat transfer coefficient (HTC). It was found that methanol to oil molar ratio was the factor that contributed the most in obtaining high percent FAME (ester) yield and HTC. Employing the following conditions: 32.6 wt% methanol (9:1 methanol to oil molar ratio), 0.5 wt% catalyst, 60 °C temperature and 300 rpm agitation was found to offer an improved percent ester yield and HTC. A confirmatory test resulted in an ester yield of 90.1 % and HTC up to 153.0 W/m2K. The structure of the optimized transesterified mahogany seed oil (TM) was confirmed by FTIR analysis. In the event of comparison, TM, raw mahogany seed oil (FM) and SAE40 were analyzed by cooling curve analyses. TM identified to have superior quenching performance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تبحث هذه الدراسة في إمكانية التحسين متعدد الأهداف في تحويل زيت بذور الماهوجني (MSO). تم استخدام طريقة تاغوشي جنبًا إلى جنب مع التحليل العلائقي الرمادي (GRA) لزيادة كل من محصول ميثيل إستر الأحماض الدهنية (FAME) ومعامل نقل الحرارة (HTC). وجد أن نسبة الميثانول إلى مولار النفط كانت العامل الذي ساهم أكثر في الحصول على نسبة عالية من محصول الشهرة (الإستر) و HTC. تم العثور على استخدام الشروط التالية: 32.6 ٪ بالوزن من الميثانول (9:1 من الميثانول إلى نسبة مولار الزيت)، وحفاز 0.5 ٪ بالوزن، ودرجة حرارة 60 درجة مئوية، وتحريك 300 دورة في الدقيقة لتوفير نسبة محسنة من محصول الإستر و HTC. نتج عن الاختبار التأكيدي إنتاج إستر بنسبة 90.1 ٪ و HTC يصل إلى 153.0 واط/متر مربع. تم تأكيد هيكل زيت بذور الماهوجني المحول الأمثل (TM) من خلال تحليل FTIR. في حالة المقارنة، تم تحليل ذاكرة الترجمة وزيت بذور الماهوجني الخام (FM) و SAE40 من خلال تحليلات منحنى التبريد. تم تحديد ذاكرة الترجمة للحصول على أداء إخماد متفوق.

Translated Description (French)

Cette étude étudie la possibilité d'une optimisation multi-objectifs dans la transestérification de l'huile de graines d'acajou (MSO). La méthode Taguchi ainsi que l'analyse relationnelle Grey (GRA) ont été utilisées pour maximiser à la fois le rendement en ester méthylique d'acide gras (FAME) et le coefficient de transfert de chaleur (HTC). Il a été constaté que le rapport molaire méthanol/huile était le facteur qui contribuait le plus à l'obtention d'un rendement élevé en FAME (ester) et en HTC. En utilisant les conditions suivantes : 32,6 % en poids de méthanol (rapport molaire méthanol/huile 9:1), 0,5 % en poids de catalyseur, une température de 60 °C et une agitation à 300 tr/min ont permis d'améliorer le rendement en esters et le HTC. Un test de confirmation a donné un rendement en ester de 90,1 % et HTC jusqu'à 153,0 W/m2K. La structure de l'huile de graines d'acajou (TM) transestérifiée optimisée a été confirmée par analyse IRTF. En cas de comparaison, la TM, l'huile de graines d'acajou brute (FM) et la SAE40 ont été analysées par des analyses de courbe de refroidissement. TM identifié comme ayant des performances de trempe supérieures.

Translated Description (Spanish)

Este estudio investiga la posibilidad de optimización multiobjetivo en la transesterificación del aceite de semilla de caoba (MSO). Se utilizó el método de Taguchi junto con el análisis relacional de Grey (gra) para maximizar tanto el porcentaje de rendimiento de éster metílico de ácido graso (FAME) como el coeficiente de transferencia de calor (HTC). Se encontró que la relación molar de metanol a aceite fue el factor que más contribuyó a obtener un alto porcentaje de rendimiento de FAME (éster) y HTC. Empleando las siguientes condiciones: se encontró que el 32,6% en peso de metanol (relación molar de metanol a aceite 9:1), el 0,5% en peso de catalizador, la temperatura de 60 °C y la agitación a 300 rpm ofrecen un rendimiento porcentual de éster y HTC mejorados. Una prueba confirmatoria dio como resultado un rendimiento de éster de 90.1% y HTC de hasta 153.0 W/m2K. La estructura del aceite de semilla de caoba (TM) transesterificado optimizado se confirmó mediante análisis FTIR. En el caso de comparación, TM, aceite de semilla de caoba cruda (FM) y SAE40 se analizaron mediante análisis de curvas de enfriamiento. TM identificada por tener un rendimiento de temple superior.

Files

pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:c0897660314fb9f3cf16f8e00f0817b9
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحسين الاستجابة المتعددة لمعلمات التحويل لزيت بذور الماهوجني باستخدام التحليل العلائقي الرمادي في طريقة تاغوشي لتطبيق التبريد
Translated title (French)
Optimisation multi-réponse des paramètres de transestérification de l'huile de graines d'acajou en utilisant l'analyse relationnelle grise dans la méthode Taguchi pour l'application de trempe
Translated title (Spanish)
Optimización de respuesta múltiple de los parámetros de transesterificación del aceite de semilla de caoba utilizando el análisis relacional gris en el método de Taguchi para la aplicación de inactivación

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2970537256
DOI
10.1016/j.heliyon.2019.e02167

Is supplement to
https://openalex.org/W3089885773 (Other)
https://openalex.org/W2611443241 (Other)
https://openalex.org/W2591718605 (Other)
https://openalex.org/W2556775166 (Other)
https://openalex.org/W2248860950 (Other)
https://openalex.org/W2231896715 (Other)
https://openalex.org/W2072844563 (Other)
https://openalex.org/W2047547432 (Other)
https://openalex.org/W2023027590 (Other)
https://openalex.org/W2011404443 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Nigeria

References

  • https://openalex.org/W1967924489
  • https://openalex.org/W1971250480
  • https://openalex.org/W1980428897
  • https://openalex.org/W1981391085
  • https://openalex.org/W1989853231
  • https://openalex.org/W1992576008
  • https://openalex.org/W2004111610
  • https://openalex.org/W2026940759
  • https://openalex.org/W2047912120
  • https://openalex.org/W2048497457
  • https://openalex.org/W2053913267
  • https://openalex.org/W2063337691
  • https://openalex.org/W2072693585
  • https://openalex.org/W2081866829
  • https://openalex.org/W2085911510
  • https://openalex.org/W2094196045
  • https://openalex.org/W2139150084
  • https://openalex.org/W2344184982
  • https://openalex.org/W2417635136
  • https://openalex.org/W2467833161
  • https://openalex.org/W2775286342