การแตกตัวของน้ำมันพืชเป็นเชื้อเพลิงเหลวด้วยเทคนิคพลาสมาแบบเย็น

CRACKING OF VEGETABLE OIL TO LIQUID FUELS BY COLD PLASMA TECHNIQUE

Name: พิมพ์ผกา มีประเสริฐสกุล

ThaSH: น้ำมันพืช

ThaSH: เชื้อเพลิงเหลว

Abstract: ในปัจจุบันมีวิธีการแตกตัวของสารอีกวิธีหนึ่งที่ได้รับความสนใจอย่างมาก คือ วิธีการแตกตัวด้วยเทคนิคพลาสมา (plasma) ดังนั้นวัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้ จึงมีเป้าหมายที่จะผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากน้ำมันพืชด้วยเทคนิคพลาสมา โดยเทคนิคพลาสมาสามารถเกิดขึ้นด้วยพลังงานจากการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบพัลส์ผ่านอิเลคโทรด โดยทำการแตกตัวจากน้ำมันปาล์มที่ 200 มิลลิลิตร ที่ภาวะที่ศึกษาดังนี้ ความถี่ของพัลส์ในช่วง 15-190 กิโลเฮิรตซ์ ความต่างศักย์ไฟฟ้าในช่วง 0.55-1.5 กิโลโวลต์ ภายใต้ระยะเวลาที่ใช้ทำปฏิกิริยา 40 นาที ระยะเวลาของพัลส์ 2 ไมโครวินาที ระยะห่างอิเลคโทรด 0.5 มิลลิเมตร และการเติมน้ำร่วมที่ 0, 50 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักน้ำมันปาล์ม โดยที่ระหว่างการเกิดปฏิกิริยาในพลาสมาได้ทำการศึกษาธาตุและองค์ประกอบด้วยเครื่อง optical emission spectroscopy (OES) ผลปรากฏว่าพบอนุมูลอิสระของ C CH C2 H สำหรับการแตกตัวในน้ำมันปาล์มเพียงอย่างเดียว สำหรับการแตกตัวในน้ำมันปาล์มร่วมกับการเติมน้ำที่ 50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของน้ำมันปาล์มนั้น พบอนุมูลอิสระของ H C2 O ซึ่งผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากการแตกตัวน้ำมันปาล์มด้วยเทคนิคพลาสมาเกิดขึ้น 3 สถานะดังนี้ แก๊ส ของเหลว และของแข็ง สำหรับงานวิจัยนี้สนใจที่จะศึกษาผลิตภัณฑ์เหลวด้วยการวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟี – แมสสเปกโทมิเตอร์ จากผลโครมาโทแกรมพบว่าสัญญาณที่มีความเข้มสูงสุด คือ สัญญาณของกรดไขมันโอเลอิค และรองลงมาเป็นสัญญาณของกรดไขมันปาล์มมิติก นอกเหนือจากสัญญาณเหล่านี้ยังพบสัญญาณของสารประกอบไฮโดร์คาร์บอนโซ่ยาวที่ถูกแตกตัวให้เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนสายสั้น ทั้งยังพบสารประกอบเฮกซะเดคเคนซึ่งเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเหลวอีกด้วย ในงานวิจัยนี้พบภาวะที่ดีที่สุดในการแตกตัว คือ ความถี่ของพัลส์ 45 กิโลเฮิรตซ์ ความต่างศักย์ไฟฟ้า 1.5 กิโลโวลต์ ระยะเวลาของพัลส์ 2 ไมโครวินาที ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 40 นาที ระยะห่างอิเลคโทรด 0.5 มิลลิเมตร ทั้งนี้จึงสรุปได้ว่าประสิทธิภาพของพลังงานพลาสมาสามารถเกิดการแตกตัวในสารอินทรีย์ หรือน้ำมันปาล์มได้ ซึ่งสามารถเกิด ณ อุณหภูมิห้อง ที่ใช้อุณหภูมิน้อยกว่ากระบวนการไพโรไลซิส ทั้งยังสามารถให้พลังงานกับระบบได้โดยตรง

Abstract: Recently, solution/liquid-phase plasma is the novel method to provide the direct energy at highly excited energy state. The application of the plasma to pyrolysis of vegetable oil could be an alternative way for reducing the production cost of the green fuel. In this study, the investigation of the green fuel synthesis from vegetables oils using solution plasma was examined. The solution plasma reactor was connected to a bipolar pulsed power supply under 200 ml of palm oil, the pulse frequency adjusted from 15-190 kHz and the voltage adjusted in ranges of 0.55-1.5 kV with 40 minutes of discharge times, pulse width 2 µs, electrode distance 0.5 mm and adding H2O 0,50% weight of palm oil. Properties of generated plasma were investigated by optical emission spectroscopy (OES) methods. The OES graph shown radical are C, CH, C2, H for discharge plasma in pure palm oil and H, C2, O in palm oil adding H2O. The main products of cracking palm oil by plasma technique were gas, liquid and solid. The liquid products were analysed by GC-MS. In order to identify components of the liquid product, a GC-MS chromatogram was carried out; the main peak are oleic acid and palmitic acid. So, the other peak show which product were cracked from long-chain hydrocarbon to short-chain hydrocarbon and hexadecane was one of the compounds which were cracked in palm oil. The best possible condition were pulse frequency at 45 kHz, voltage 1.5 kV with 40 minutes of discharge times, pulse width 2 µs, electrode distance 0.5 mm. In conclusion, the results showed that plasma has potential and enough energy to convert vegetable oils in liquid fuels at room temperature which consumes less temperature than pyrolysis and can also provide the direct energy.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ

Role: ที่ปรึกษา

Name: อัญรัตน์ วัฒนพานิช

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2559

Modified: 2562-08-21

Issued: 2562-08-21

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55060

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5772082323[1].pdf	3.28 MB	1	2019-11-05 21:35:24

ใช้เวลา

0.024795 วินาที