Studies of the efficiency of activated carbon prepared from bagasse for the decolorization of syrup in the refined sugar process

การศึกาษาประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์จากชานอ้อยเพื่อดูดซับสีของน้ำเชื่อมในกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์

Name: Piyawan Thummasorn

LCSH: Bagasse

LCSH: Carbon Activated

LCSH: Recycling (Waste etc) -- Economic aspects

LCSH: Syrups

ThaSH: Thesis

Abstract: The objective of this project was to study the efficiency of bagasse-made activated carbon (BMAC) in the decolorizations of raw sugar syrup in the refined sugar process as compared to the methods using resin and commercial activated carbon (CAC). The activated carbon was prepared from the bagasse by burning the raw bagasse in an electric burner with N2 gas at flow rate 1 liter/min, 550 °C for 20 mins and then activated by burning the resulting coal in a furnace with a mixture of N2 and CO2 gases (70/30% by vol.) at 850°C for 30 mins. The efficiency of BMAC in the decolorization of raw syrup was studied using various conditions. The conditions used were stirring times of raw syrup added to BMAC at 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 and 90 min, pH values of raw syrup were adjusted to 4, 6 and 8, amounts of BMAC added to raw syrup were at 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 g and particle sizes of BMAC were at <212 and 212-250 μm. The results obtained indicated that the optimum pH for decolorization was 8 with the amount of BMAC at 2.5 g and the stirring time of 60 min. The best particle size of BMAC for decolorization was at 212-250 μm. The efficiency of decolorization using BMAC was 50.97%, lower than CAC, at 63.08%, by 12.11% and also lower than the efficiency by using resin, at 68.01%, by 17.04%. It was found that the efficiency of BMAC in the decolorization was different at different pH values of raw syrup, and the efficiency increased with the stirring times of raw syrup until the optimum conditions were reached and the efficiency increased with increasing amount of BMAC added to the raw syrup. These results agree with the hypothesis. However, the efficiency was found to increase with decreasing particle size of BMAC, and this does not agree with the research hypothesis. The estimated production cost to prepare the BMAC was 4,932 Baht/kg, while the cost of resin is about 7,200 Baht/kg. Thus the cost of BMAC is lower than that of the resin. Even though the BMAC showed lower efficiency than the CAC by 12% and resin by 17%, the financial benefit (46% less) is greater than the efficiency. Also, the benefits to reuse and to reduce waste material make this research attractive in the long term to the benefit of the environmental issues.

Abstract: การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์จากชานอ้อยเพื่อดูดซับสีของน้ำเชื่อม ในกระบวนการผลิตน้ำตาลทรายขาวบริสุทธิ์เปรียบเทียบกับวิธีการใช้เรซินและถ่านกัมมันต์ทางการค้า ถ่านกัมมันต์ที่ใช้ ศึกษาถูกเตรียมจากชานอ้อยโดยการเผาในเตาเผาไฟฟ้าภายใต้สภาวะก๊าซไนโตรเจนที่อัตราการไหล 1 ลิตรต่อนาที ที่ 550 °ซ เป็นเวลา 20 นาที และทำการกระตุ้นด้วยก๊าซผสมของคาร์บอนไดออกไซด์กับไนโตรเจน 30: 70 เปอร์เซนต์ โดยปริมาตร ที่ 850°ซ เป็นเวลา 30 นาที ในส่วนการศึกษาประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์จากชานอ้อยเพื่อดูดซับสีของ น้ำเชื่อมมีปัจจัยที่ใช้ในการศึกษาคือ ระยะเวลาการกวนของน้ำเชื่อมกับถ่านกัมมันต์เป็น 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 และ 90 นาที ค่าพีเอชของน้ำเชื่อมเท่ากับ 4, 6 และ 8 ปริมาณของถ่านกัมมันต์ที่เติมในน้ำเชื่อมเท่ากับ 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 กรัม และขนาดของถ่านกัมมันต์เท่ากับ <212 และ 212-250 ไมโครเมตร จากผลการศึกษาพบว่า ค่าพีเอชของน้ำเชื่อมที่เหมาะสมในการดูดซับสีของน้ำเชื่อมเท่ากับ 8 โดยใช้ปริมาณ ของถ่านกัมมันต์เท่ากับ 2.5 กรัม และระยะเวลาการกวนของน้ำเชื่อมเท่ากับ 60 นาที ขนาดอนุภาคของถ่านกัมมันต์ที่ เป็นตัวดูดซับที่ดีที่สุดเท่ากับ 212-250 ไมโครเมตร ประสิทธิภาพในการดูดซับสีของน้ำเชื่อมโดยใช้ถ่านกัมมันต์จากชาน อ้อย (50.97%) ต่ำกว่าการใช้ถ่านกัมมันต์ทางการค้า (63.08%) ประมาณ 12.11% และต่ำกว่าการใช้เรซิน (68.01%) ประมาณ 17.04 % จากผลการศึกษาแสดงว่าประสิทธิภาพของถ่านกัมมันต์ในการลดค่าสีของน้ำเชื่อมมีค่าแตกต่างกันที่ค่าพีเอช ของน้ำเชื่อมต่างกันและประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่อระยะเวลาการกวนน้ำเชื่อมมากขึ้นจนถึงที่สภาวะสมดุลและ ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่อมีปริมาณถ่านกัมมันต์เพิ่มขึ้นนั้นแสดงว่าผลการทดลองสอดคล้องกับสมมติฐาน อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นเมื่อขนาดอนุภาคของถ่านกัมมันต์ลดลงแสดงว่าผลการทดลองไม่สอดคล้องกับสมมติฐาน การประเมินค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านกัมมันต์จากชานอ้อยพบว่ามีค่าใช้จ่ายในการผลิต 4,932 บาทต่อกิโลกรัม ในขณะที่เรซินมีราคาประมาณ 7,200 บาทต่อกิโลกรัม ดังนั้นการประเมินค่าใช้จ่ายในการผลิตถ่านกัมมันต์จากชานอ้อย แม้ว่าประสิทธิภาพในการดูดซับสีของน้ำเชื่อมโดยใช้ถ่านกัมมันต์จากชานอ้อยต่ำกว่าถ่านกัมมันต์ทางการค้า 12% และเรซิน 17% ตามลำดับ แต่มีข้อดีด้านการเงินไม่น้อยกว่า 46% ซึ่งมากกว่าประสิทธิภาพ ดังนั้นข้อดีในการใช้ซ้ำและ ลดการใช้วัสดุเหลือทิ้งซึ่งจะเป็นประโยชน์ในระยะยาวทางด้านสิ่งแวดล้อม

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Luepol Punnakanta

Role: Thesis Advisors

Created: 2007

Modified: 2553-06-18

Issued: 2010-06-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH P694s 2007

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Technology of Environmental Management

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4736347.pdf	1.97 MB	166	2025-09-02 13:59:53

ใช้เวลา

0.368866 วินาที