ผลของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทต่อไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสของกระถินยักษ์

Effects of alkali and alkaline earth metals on hydrothermal pyrolysis of giant leucaena

Name: สุขวัชรา จันทร์แดง

ThaSH: ชีวมวล

ThaSH: กระถินยักษ์

ThaSH: โลหะอัลคาไล

ThaSH: โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ

ThaSH: การแยกสลายด้วยความร้อน

ThaSH: สารประกอบออกซิเจน

MeSH: Biomass

LCSH: Lead tree

LCSH: Alkali metals

LCSH: Alkaline earth metals

LCSH: Pyrolysis

Abstract: น้ำมันชีวภาพที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสโดยทั่วไปมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบในปริมาณมาก ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของน้ำมันชีวภาพที่ได้ งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาผลของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท ที่มีต่อการลดออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพจากไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสของกระถินยักษ์ ศึกษาโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ความดันสูง อุณหภูมิในช่วง 300 ถึง 425 องศาเซลเซียส ทำการศึกษาผลของอุณหภูมิ เวลาในการเกิดปฏิกิริยา อัตราส่วนของน้ำต่อชีวมวล และชนิดของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท (K₂CO₃, Na₂CO₃, Ca(OH)₂, CaO) ต่อร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพ จากผลการทดลองพบว่า เมื่อเพิ่มอุณหภูมิของไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสจาก 300 เป็น 375 องศาเซลเซียส ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น โดยมีค่าสูงสุดที่ 375 องศาเซลเซียส และลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็น 425 องศาเซลเซียส ในขณะที่ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจาก 375 เป็น 425 องศาเซลเซียส และจากการเพิ่มเวลาในการเกิดปฏิกิริยา ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนมีแนวโน้มลดลง นอกจากนี้เมื่อเพิ่มอัตราส่วนระหว่างน้ำต่อชีวมวล ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนมีแนวโน้มสูงขึ้น และการเติมโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มสูงขึ้น ในขณะที่ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มลดลง โดยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ร้อยละผลได้น้ำมันชีวภาพสูงสุดที่ร้อยละ 6.49 โดยน้ำหนัก (ปริมาณออกซิเจนร้อยละ 10.57 โดยน้ำหนัก) และโพแทสเซียมคาร์บอเนตให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพต่ำสุดที่ร้อยละ 8.02 โดยน้ำหนัก (ร้อยละผลได้น้ำมัน 5.54 โดยน้ำหนัก) ดังนั้นการใช้โลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทสามารถช่วยลดปริมาณออกซิเจนในผลิตภัณฑ์น้ำมันได้ โดยไม่ลดร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพ

LCSH: Oxygen compounds

Abstract: Bio-oil from pyrolysis typically has large amount of oxygenated compounds, which significantly affects on quality of bio-oil. This research focused on investigating catalytic effect of alkali and alkaline earth metals on deoxygenation of bio-oil during hydrothermal pyrolysis of Giant Leucaena wood. Experiments were conducted in an auto-clave reactor. The influences of temperature in range of 300 to 425℃, holding time, water to biomassmass ratio and type of catalysts (K₂CO₃, Na₂CO₃, Ca(OH)₂, CaO) were investigated in terms of bio-oil yield and oxygen content in the bio-oil. The results showed that bio-oil yield was increased with increasing temperature from 300 to 375℃ and reached the maximum value at 375℃. Bio-oil yield was decreased when temperature was up to 425℃. The oxygen content was gradually decreased with increasing temperature. An increase in holding time was found to slightly decrease the oil yield and the oxygen content. In contrast, both values tended to become higher with increasing the water to biomassmass ratio. The presence of Ca(OH)₂gave the maximum bio-oil yield of 6.49 wt% (oxygen content of 10.57 wt%) while the presence of K₂CO₃ gave the lowest oxygen content at 8.02 wt% (bio-oil yield 5.54 wt%). Therefore, it can be concluded that the presence of alkali and alkaline earth metals in the hydrothermal pyrolysis enhanced deoxygenation whereas it has no effects on the bio-oil yield.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ประพันธ์ คูชลธารา

Role: ที่ปรึกษา

Email : Prapan.K@Chula.ac.th

Created: 2554

Modified: 2559-10-06

Issued: 2559-10-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35372

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	sukwatchara_ja.pdf	1.78 MB	10	2020-09-03 22:32:01

ใช้เวลา

0.02405 วินาที