ผลของชาร์ที่กระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และไอน้ำต่อการผลิตน้ำมันดิบชีวภาพจากชานอ้อยโดยไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน

Effect of kon and steam activated char on biocrude oil production from bagasse by hydrothermal liquefaction

Name: สราวรรณ ทรัพย์พันธ์

ThaSH: ชานอ้อย

ThaSH: พลังงานชีวมวล

ThaSH: เชื้อเพลิงจากของเสียทางการเกษตร

Abstract: พลังงานจากชีวมวลเป็นพลังงานทางเลือกหนึ่งที่ได้รับความสนใจเพื่อแก้ปัญหาและข้อจำกัดจากเชื้อเพลิงฟอสซิล ไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน (Hydrothermal liquefaction, HTL) เป็นกระบวนการแปรรูปชีวมวลเป็นเชื้อเพลิงเหลว เนื่องด้วยกระบวนการนี้ยังสามารถปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันและปริมาณน้ำมันได้ด้วยการใส่ตัวเร่งปฏิกิริยาลงไปในกระบวนการ ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาที่น่าสนใจคือ ชาร์ เนื่องจากมีสมบัติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สามารถผลิตได้ง่ายจากชีวมวล และ ราคาถูก อีกทั้งยังไม่มีงานวิจัยที่ศึกษาผลของชาร์ ที่ส่งเสริมการเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน งานวิจัยนี้จึงสนใจในการนำชานอ้อยและชาร์ มาเป็นสารป้อนร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน โดยใช้ชาร์มากระตุ้นด้วยไอน้ำและใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) เป็นตัวช่วยกระตุ้น เพื่อนำมาเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตน้ำมันดิบชีวภาพจากชานอ้อยโดยกระบวนการ HTL โดยขั้นตอนในงานวิจัยนี้แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ ขั้นแรก ขั้นของการกระตุ้น เป็นการกระตุ้นถ่านชาร์ด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และไอน้ำ ซึ่งจะศึกษาผลของอัตราส่วนระหว่างโพแทสเซียมและถ่านชาร์ที่ร้อยละ 2.5 และ 5 โดยน้ำหนัก และผลของอุณหภูมิในการกระตุ้นที่ 700, 800 และ 900 องศาเซลเซียส พบว่า เมื่อใช้อุณหภูมิในการกระตุ้นสูงขึ้น ร้อยละผลได้ของถ่านชาร์หลังการกระตุ้นจะลดลง ส่วนในขั้นที่ 2 เป็นการทำไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน โดยดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ความดันสูงแบบแบตช์ที่อุณหภูมิ 300 และ 325 องศาเซลเซียส ที่ความดันเริ่มต้น 2 เมกะพาสคัล โดยใช้เวลาในการทำปฏิกิริยา 60 นาที พบว่า ร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพจะเพิ่มขึ้น เมื่อใช้ชานอ้อยร่วมกับชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เนื่องจากชาร์มีผลในการเร่งปฏิกิริยาการแตกตัวของชีวมวล อีกทั้งโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ยังช่วยเสริมการทำงานร่วมกับชานอ้อยได้ดียิ่งขึ้น โดยให้ร้อยละน้ำมันดิบชีวภาพสูงถึง 29.91% ในส่วนของอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่ 300 และ 325 องศาเซลเซียส พบว่าเมื่อใช้อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาที่สูงขึ้นร้อยละผลได้ของน้ำมันดิบจะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ เมื่อใช้ชาร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชัน จะส่งผลช่วยปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันชีวภาพ โดยพิจารณาจากค่าความร้อนสูง

Abstract: Biomass is one of the most attractive resource in terms of its potential and benign environmental impact. Hydrothermal liquefaction (HTL) is a promising thermo-chemical process for producing liquid biofuels. Adding a catalyst into the process helps improve the quality and yield of liquid products from the HTL. Char is considered to act as a catalyst in the process. The char is inexpensive and can be easily produced from biomass. This research was interested in use of bagasse and char as a co-feed in the hydrothermal liquefaction process by KOH-steam activated char to increase the efficiency of biocrude-oil production from bagasse by HTL process. The steps in this research are divided into two parts: the first step, the activation step. It activated char with potassium hydroxide and steam. Which study the effect of the ratio between KOH : char at 2.5 and 5% by weight and the effect of activation temperature at 700, 800 and 900 °C. It found that the percentage yield of char after activation is reduced when increased the activated temperature. And the second step is hydrothermal liquefaction. The experiments were carried out in a high-pressure autoclave reactor at temperatures of 300 and 325 oC with the reaction time of 60 min. Products were collected and catalyzed. The quantity of liquid was increased when adding KOH-steam activated char because char was found to have a catalytic effect on biomass cracking. And potassium hydroxide also enhances the synergy with bagasse and give the highest biocrude-oil yield to 29.91%. The influence of liquefaction temperature was also examined in 300 and 325 °C. At a higher reaction temperature, biocrude yield was increased. In addition, when using KOH-steam activated char in the HTL process improve the quality of biocrude-oil interms of the High heating value (HHV).

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ประพันธ์ คูชลธารา

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2565

Modified: 2567-11-17

Issued: 2567-11-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6370093923[1].pdf	2.17 MB	13	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.032499 วินาที