การปรับปรุงสมบัติทางเคมีความร้อนของชีวมวลข้าวโพดด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชัน

Improvements of Thermochemical Properties of Corn Biomass by Torrefaction Process

Name: จารุณี เข็มพิลา

Address: มหาวิทยาลัยราชภัฏมหาสารคาม

Organization : คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี สาขาวิชาฟิสิกส์

Email : jarunee.kh@rmu.ac.th

Name: ภูมินทร์ คงโต

Address: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

Organization : คณะวิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน

keyword: ทอร์รีแฟกชัน

; ชีวมวลข้าวโพด

; ไบโอชาร์

; Torrefaction

; Corn stover biomass

; Biochar

Abstract: การเผาใบและลําต้นข้าวโพดภายหลังการเก็บเกี่ยวเป็นวิถีปฏิบัตินิยมในประเทศไทยซึ่งก่อปัญหาฝุ่นละอองและมลพิษทางอากาศ เพื่อแกปัญหานี้การเปลี่ยนให้เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าในรูปของเชื้อเพลิงแข็งจึงเป็นวิธีที่น่าสนใจ งานวิจัยนี้จึงได้ทําการศึกษาผลของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันต่อสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของชีวมวลข้าวโพด (ใบและลําต้นข้าวโพด) ซึ่งอุณหภูมิในปฏิกิริยามีค่าอยู่ระหว่าง 250 ถึง 300 องศาเซลเซียส ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันส่งผลให้ผลได้ผลิตภัณฑ์และผลได้พลังงานมีค่าลดลงจากร้อยละ 79.85 และ 87.62 ที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส เป็น 47.40 และ 63.36 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ตามลําดับ ในขณะที่พบความหนาแน่นพลังงานมีค่าเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 9.56 เป็น 33.68 นอกจากนี้การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันทําให้ความชื้นลดลงส่งผลให้องค์ประกอบในกลุ่มที่เผาไหม้ได้มีค่าสูงขึ้นสอดคล้องกับผลการลดลงของหมู่ไฮดรอกซิล, ปริมาณออกซิเจน และไฮโดรเจนในขณะที่ปริมาณคาร์บอนมีค่าสูงขึ้นเป็นร้อยละ 59.65 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส อัตราส่วนไฮโดรเจนต่อคาร์บอนและออกซิเจนต่อคาร์บอนบ่งชี้ว่าชีวมวลข้าวโพดที่ผ่านการทอร์รีไฟด์ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียสมีศักยภาพใกล้เคียงถ่านหิน นอกจากนี้ค่าความร้อนสูงของชีวมวลข้าวโพดดิบมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสําคัญจาก 19.60 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม เป็น 23.80 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส จากผลการศึกษานี้ แสดงให้เห็นว่าทอร์รี แฟกชันเป็นกระบวนการเชิงเคมีความร้อนมีศักยภาพในการปรับปรุงสมบัติของชีวมวลข้าวโพดให้เป็นเชื้อเพลิงแข็งที่มีคุณภาพสูงขึ้นได้

Abstract: In Thailand, post-harvest burning of corn stover residue is a preferred practice, causing particulate matter emissions and air pollution. To curtail this problem, converting them to value-added products such as solid fuel is desirable. In this research, the effects of torrefaction temperature on the physical and chemical properties of corn stover (Corn leave and straw) were investigated. The reaction temperatures were between 250 ℃ and 300 ℃. The results indicated that with an increase in the torrefaction temperature, the mass yield and energy yield decreased from 79.85 and 87.62% at 250 ℃ to 47.40 and 63.36% at 300 ℃, respectively. While found an increase in energy densification from 9.56 % to 33.68 %. In addition, increasing torrefaction temperature, the moisture content of the samples reduced. Resulting in an increase in the combustible forms which is in line with the reduction of the number of hydroxyl groups (O-H), the hydrogen and oxygen content, while the fixed carbon fraction in the sample increases to 59.65% derived at 300 ℃. The H/C and O/C ratios calculated at 300 °C indicated that the value was closer to Lignite. Additionally, the higher heating value of raw corn stover improved significantly from 19.60 MJ/kg to 23.80 MJ/kg derived at 300 ℃. Based on this study, thermochemical torrefaction has the potential of improving corn stover as solid biofuels.

Patumwan Institute of Technology. Library

Address: BANGKOK

Email: somsuay12@hotmail.com

Created: 2564

Modified: 2565-12-20

Issued: 2565-12-20

บทความ/Article

application/pdf

BibliograpyCitation : Pathumwan Academic Journal. Vol. 11, No. 31, (May - August 2021), p 96 -113.

tha

©copyrights สถาบันเทคโนโลยีปทุมวัน

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	จารุณี เข็มพิลา.pdf	803.48 KB	21	2025-07-15 17:36:09

ใช้เวลา

0.032709 วินาที