ผลเชิงเร่งปฏิกิริยาของชาร์ต่อไฮโดรแกซิฟิเคชันของสารระเหยจากชีวมวล

Catalytic effect of char on hydrogasification of biomass derived volatile

Name: กชนิภา มณีวรรณ์

ThaSH: แกสซิฟิเคชันของชีวมวล

ThaSH: การแยกสลายด้วยความร้อน

ThaSH: ไฮโดรจีเนชัน

ThaSH: คาร์บอนมอนอกไซด์

Abstract: งานวิจัยนี้ศึกษาผลเชิงเร่งปฏิกิริยาของชาร์ต่อไฮโดรแกซิฟิเคชันของสารระเหยจากชีวมวล โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง จากผลการทดลองพบว่า การเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรจิเนชัน ทำให้ได้องค์ประกอบของแก๊สผลิตภัณฑ์เป็นมีเทนเพิ่มขึ้น จากการทดสอบผลเชิงเร่งปฏิกิริยาของชาร์ พบว่า ชาร์สามารถช่วยเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของทาร์ ทำให้ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นแก๊สผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยเร่งปฏิกิริยาไฮโดรแกซิฟิเคชันของสารระเหยและปฏิกิริยาคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรจิเนชัน ทำให้มีเทนเพิ่มสูงขึ้น ในการศึกษาผลของอุณหภูมิไฮโดรแกซิฟิเคชัน พบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจาก 600 เป็น 800 องศาเซลเซียส ปริมาณการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นแก๊สผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น ในขณะที่ปริมาณร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นทาร์ลดลง ภาวะในการเตรียมชาร์เป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อผลเชิงเร่งปฏิกิริยาของชาร์ โดยเมื่อเปรียบเทียบระหว่างการเตรียมชาร์ด้วยไพโรไลซิสแบบช้าและแบบเร็วที่ภาวะอุณหภูมิต่างๆ พบว่าชาร์จากการไพโรไลซิสแบบช้าที่อุณหภูมิ 750 องศาเซลเซียส ให้ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นแก๊สผลิตภัณฑ์ คาร์บอนมอนอกไซด์ มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่าชาร์จากไพโรไลซิสแบบเร็ว และยังให้ค่าความร้อน (HHV) ของผลิตภัณฑ์แก๊สสูงสุดที่ 14.76 เมกะจูลต่อลูกบาศก์เมตร การศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างชาร์ต่อชีวมวล พบว่าเมื่ออัตราส่วนโดยน้ำหนักระหว่างชาร์ต่อชีวมวลเพิ่มขึ้นจาก 0.5 เป็น 2 ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นแก๊สผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น และพบว่าองค์ประกอบของ คาร์บอนมอนอกไซด์ มีเทน และคาร์บอนไดออกไซด์ มีปริมาณเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นการยืนยันได้ว่าเมื่อมีปริมาณชาร์เพิ่มขึ้น สามารถช่วยส่งเสริมการเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวทาร์ ปฏิกิริยาไฮโดรแกซิฟิ-เคชัน และปฏิกิริยาคาร์บอนมอนอกไซด์ไฮโดรจิเนชัน

Abstract: In this research, catalytic effect of char on hydrogasification of biomass derived volatile was studied. Experiments were carried out in a fixed bed reactor. Results showed that an increase in H2 flow rate gave more CO hydrogenation, forwarding CH4 formation. Char was found to have a catalytic effect on tar cracking, resulting in higher carbon conversion into gaseous products. Moreover, volatile hydrogenation and CO hydrogenation were also affected by the presence of char causing more CH4 production. An influence of hydrogasification temperature was also examined in a range of 600 to 800 C. At a higher hydrogasification temperature, gaseous products were increased while tar was decreased. An explanation for this is that tar cracking is progressive at higher temperature since it is endothermic. In addition, condition of char preparation is an important factor affecting char properties. Char prepared from slow pyrolysis at 750 C gave higher carbon conversion and gaseous products (CO, CH4 and CO2) more than the one from fast pyrolysis. Nevertheless high heating value of the gaseous products produced by slow- pyrolyzed char at 750 C was found to have the highest heating value about 14.76 MJ/Nm3. Effect of char to biomass ratio showed that increase of this ratio from 0.5 to 2 gave higher carbon conversion and the composition of CO, CH4 and CO2 in the produced gas was also increased. This can emphasize that char acts as a catalyst for tar cracking, hydrogasification and CO hydrogenation.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ประพันธ์ คูชลธารา

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2563-07-14

Issued: 2563-07-14

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63897

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Kodchanipha Maneewan.pdf	3.53 MB

ใช้เวลา

0.029591 วินาที