ผลของการสูบไหลวนและการกวนในถังปฎิกรณ์ที่มีอิทธิพลต่อปริมาณและคุณภาพในการผลิตไบโอดีเซลจากไขมันโค

Effect of Circulation and Stirring in Reactor on Quantity and Quality of Biodiesel Production from Beef Tallow

Name: ภัทรพงศ์ เอี่ยมสะอาด

Name: Patarapong Aiemsa-ard

keyword: ไบโอดีเซลจากไขมันโค

Abstract: งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะศึกษาการกวนผสมไบโอดีเซลในถังปฎิกรณ์และผลิตไบโอดีเซลจากไขมันโค โดยมุ่งเน้นให้ได้ไบโอดีเซลที่มีปริมาณ คุณภาพและลดระยะเวลาในการผลิต ซึ่งจะทดลองหาภาวะ ที่เหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซลจากไขมันโคในห้องปฎิบัติการ โดยปฎิกิริยาทรานส์- เอสเทอ ริฟิเคชันกับเมทิลแอลกอฮอล์โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฎิกิริยา โดยเปลี่ยนภาวะที่ใช้ใน การทำปฎิกิริยาต่างๆ เช่น ปริมาณตัวเร่งปฎิกิริยา เวลาและอุณหภูมิในการทำปฎิกิริยา จากนั้นศึกษา คุณภาพของไบโอดีเซลที่ได้จากการทดลองในภาวะต่างๆ เช่น ปริมาณเมทิลเอสเทอร์ ความบริสุทธิ์ ของเมทิลเอสเทอร์ เป็นต้น แล้วนำผลการทดลองมาเปรียบเทียบมาตรฐานไบโอดีเซลของกรมธุรกิจ พลังงาน จากนั้นศึกษาการกวยผสมระหว่างน้ำมันโคและสานละลายโซเดียมเมท็อกไซด์ในถังปฎิกรณ์ แบบกะขนาด 5 ลิตร โดยมีรูปแบบกวนผสม เช่น การกวนผสมโดยใช้ไบพัดกวน 2 ชนิด คือกังหัน 6 ใบแบบติดบนจานและกังหัน 4 ใบแบบเอียง 45 องศา ซึ่งมีพฤติกรรมการไหลที่แตกต่างกันที่ความเร็ว รอบ 600, 900 และ 1,200 รอบต่อนาที การสูบไหลวนโดยใช้อัตราการไหล 35 ลิตรต่อนาทีทำการเก็บ ตัวอย่างออกจากถังปฎิกรณ์จำนวน 5 มิลลิลิตร ทุกๆเวลา 5, 10, 15, 20, 30 และ 60 นาที และทดลอ การสูบไหลวนควบคู่กับการกวนผสมในถังปฎิกรณ์ โดยใช้ภาวะการกวนผสมที่เหมาะสม เก็บตัวอย่าง ออกจากถังปฎิกรณ์จำนวน 5 มิลลิลิตร ทุกๆ เวลา 1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30 และ 60 นาทีจากการ ทดลองพบว่าภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซบจากไขมันโค คือ อัตราส่วนโดยโมลแอลกอฮอล์ ต่อโมลน้ำมัน 6:1 ปริมาณตัวเร่งปฎิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์ร้อยละ 0.5 โดยน้ำหนักต่อปริมาตร อุณหภูมิในการทำปฎิกิริยา 50 องศาเซลเซียส และเวลาในการทำปฎิกิริยา 30 นาที ซึ่งจะได้ปริมาณ เมทิลเอสเทอร์ร้อยละ 91.5 เมทิลเอสเทอร์บริสุทธิ์ร้อยละ 97.6 และใบพัดกวนที่เหมาะสมคือ ใบพัดกวนชนิดกังหัน 4 ใบแบบเอียง 45 องศา ซึ่งมีพฤติกรรมการไหลตามแนวแกนใช้เวลาในการ กวนผสม 5 นาที ได้เมทิลเอสเทอร์บริสุทธิ์ร้อยละ 97.4 ส่วนการสูบไหลวนต้องใช้เวลาในการผสมสาร ตั้งต้นนานถึง 20 นาที ซึ่งใช้เวลาในการผสมมากกว่าการใช้ใบพัดกวน 1.5 - 2 เท่า และการเพิ่มปั๊มสูบ ไหลวนควบคู่กับการใช้ใบพัดกวนผสมได้ผลดีกว่าการใช้ใบพัดกวนเพียงอย่างเดียวไม่มากนักและไม่ คุ้มค่าทางด้านเศรษฐศาสตร์ โดยไบโอดีเซลที่ได้จากถังปฎิกรณ์แบบกะขนาด 5 ลิตรต่อครั้ง มีราคา 31.45 บาท และเมื่อคิดจากถังปฎิกรณ์ขนาด 50 ลิตรต่อครั้งมีราคา 24.59 บาท ซึ่งถูกกว่าน้ำมันดีเซล B5 14.3% จึงมีความเหมาะสมที่จะนำไปเป็นพลังงานทดแทนน้ำมันดีเซล แต่ไบโอดีเซลที่ได้ยังไม่ผ่าน มาตรฐานไบโอดีเซลเชิงพาณิชย์ แต่ผ่านมาตรฐานไบโอดีเซลชุมชน สามารถนำไปใช้เป็นพลังงาน ทดแทนเชื้อเพลิงดีเซลกับเครื่องยนต์การเกษตรได้

Abstract: The purposes of this research are to study the stirring of biodiesel in reactor and the production from beef tallow, emphasizing on optimized quantity and quality. Biodiesel is produced in a laboratory from beef tallow by transesterification reaction added with methanol and sodium hydroxide. Parameters such as, amount of catalyst, reaction time and reaction temperature, are varied to obtain an optimum values. Biodiesel quality is considered in each condition by yield and purity of methylester. Then properties of biodiesel and biodiesel standards are compared. Beef tallow oil then mixes and stirs with sodium methoxide in a 5 liter-batch reactor with circulation mte in reactor at 35 litre per minute. Two types of propellers are used which are six flat bladed-turbine and four bladed- 45? inclined propeller, at a propeller speed of 600, 900 and 1200 rounds per minute. The samples of 5 millilitre are collected from the reactor at 5,10, IS, 20, 30 and 60 minutes under optimum parameters. When circulation and stirring is considered, samples are collected from reactor by 5 millitre at 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30 and 60 minutes. At the optimum condition, it is found that the molar mtio of methanol to oil is 6 : 1 with 0.5% (w/v) sodium hydroxide catalyst, reaction time is 30 minutes and reaction temperature is 50 "C. The final yield for biodiesel of the optimum condition is 91.5 % (v/v) with 97.6 % purity. And propeller type is four bladed-45? inclined propeller at speed of 1200 rounds per minute, stirring time at 5 minutes. The purity of biodiesel is 97.4%. When circulation is focused, the reaction takes 20 minutes which is 1.5-2 times longer than only when stirring is considered. It is noted that the effect of circulation and stirring does not show a better perfonnance significantly due to the requirement of pumping system, resulting in an ineconomica1 production. Biodiesel produced from 5 litre-batch reactor costs 31.45 baht while that produced from a 50 litre-reactor costs 24.59 baht which is cheaper than B5 14.3%. It can be concluded that the biodiesel produced in this research is suitable to use as an alternative fuel in agricultural applications. Even though it is properties do not meet the standard of commercial biodiesel available in the market, its properties, at least, meet the requirement for the standard of community biodiesel.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด.

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: รัตนชัย ไพรินทร์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2552

Modified: 2553-09-15

Issued: 2553-09-13

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ET826

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เทคโนโลยีพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ET826.pdf	3.13 MB	75	2024-12-16 08:41:48
2	ET826ab.pdf	142.1 KB	37	2018-05-11 00:36:43

ใช้เวลา

0.028097 วินาที