Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/53289
Title: Properties improvement of microemulsion fuel from ethanol-jatropha oil-diesel by surfactant selection
Other Titles: การปรับปรุงคุณสมบัติเชื้อเพลิงไมโครอีมัลชั่นจากการคัดเลือกสารลดแรงตึงผิวที่มีเอทานิล น้ำมันสบู่ดำและดีเซลเป็นองค์ประกอบ
Authors: Akechai Sankumgon
Advisors: Chantra Tongcumpou
Nuwong Chollacoop
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: tchantra@chula.ac.th, drchantra@gmail.com
kanitha.t@chula.ac.th
Subjects: Biodiesel fuels
Ethanol
Surface active agents
เชื้อเพลิงไบโอดีเซล
เอทานอล
สารลดแรงตึงผิว
Issue Date: 2013
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: At present, jatropha oil biodiesel is one of interesting renewable fuel for assuring an energy security and environmental quality. Transesterification is the most common method to reduce the viscosity of vegetable oils. However, on of the problems of transesterification process are low quality of glycerol by-product and large volume of wastewater. Therefore, microemulsion fuels from microemulsification have been introduced as an alternative method to produce proper fuel and avoid problems of waste disposal. In this study, microemulsion fuels (MFs) are produced from jatropha oil, ethanol with surfactants and diesel. The results from pseudo-ternary phase diagram show the single phase of jatropha oil, ethanol and diesel at the optimum condition with both single and mix surfactant systems. Subsequently two MFs ratio were selected based on clear phase behavior to study properties. The first ratio is comprised of 20% jatropha oil, 75% diesel and 5% single or mix surfactant in ethanol solution and the second is 20% jatropha oil, 70% diesel and 10% single or mix surfactant in ethanol solution. The ethanol with sinngle or mix surfactant ratio was set at 3:1. For the properties of the selected MFs, kinematic viscosity and water content, which are the most importance in fuel properties, were found to meet the standard value for biodiesel while acid number and flash point did not meet biodiesel standard (ASTM and EN). In addition, MFs were examined for the engine performance and exhuasted emission. It was found that MF(E5)-S1 has power, BSFC (brake specific fuel consumption), and exhaust gas temperature similar to those of diesel. For emission, MFs showed lower smoke than those of diesel while CO and CO2 emissions were similar to those of diesel. Thus, the microemulsion fuel of MF(E5) by microemulsification method show great potential to use as biofuel in diesel engines without modification.
Other Abstract: ในปัจจุบันไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำได้รับความสนใจในด้านการเป็นเชื้อเพลิงหมุนเวียนที่ความ, มั่นคงด้านพลังงานและคุณภาพสิ่งแวดล้อม กระบวนการทรานเอสเตอร์เป็นวิธีการที่นิยมใช้ลดความหนืดของน้ำมันพืชเพื่อผลิตไบโอดีเซล แต่กระบวนการนี้ก่อให้เกิดน้ำเสียปริมาณมากและกลีเซอรอลคุณภาพต่ำซึ่งเป็นผลผลิตข้างเคียง ดังนั้น วิธีอิมัลชั่นจึงเป็นทางเลือกหนึ่งในการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งลดปัญหาด้านของเสียที่จะเกิดขึ้น ในการวิจัยครั้งนี้ศึกษาการผลิตเชื้อเพลิงอิมัลชั่นผสมระหว่างน้ำมันสบู่ดำ เอทานิลร่วมกับสารลดแรงตึงผิวชนิดต่าง ๆ และดีเซล พบว่าสามารถผสมสารเชื้อเพลิงเป็นสารละลายเนื้อเดียวภายใต้สภาวะที่เหมาะสมทั้งกรณีสารลดแรงตึงผิวเดี่ยวและสารลดแรงตึงผิวผสม และได้มีการคัดเลือกสูตรผสมที่ได้เป็นสารละลายเนื้อเดียวนั้นสองสูตรมาทำการทดสอบคุณสมบัติของเชื้อเพิลง สูตรผสมแรก MF(E5) ประกอบด้วยน้ำมันสบู่ดำ 20% ดีเซล 75% และสารลดแรงตึงผิวเดี่ยวหรือผสมในเอทานอล 5% และสูตรผสมที่สอง MF(E10) ประกอบด้วยน้ำมันสบู่ดำ 20% ดีเซล 70% และสารลดแรงตึงผิวเดี่ยวหรือผสมในเอทานิล 10% โดยอัตราผสมของสารลดแรงตึงผิวชนิดต่าง ๆ ในเอทานอล คือ 1 ใน 3 ผลการทดสอบคุณสมบัติเชื้อเพลิงพบว่า ค่าควาหนืดและปริมาณน้ำซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญนั้นเป็นไปตามมาตรฐาน แต่ค่าความเป็นกรดและจุดวาบไฟไม่เป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานไอโอดีเซลของ ASTM และ EN ส่วนการวัดประสิทธิภาพของน้ำมันในการทดสอบกับเครื่องยนต์ดีเซลและวัดค่ามลพิษจากท่อไอเสียจากการใช้น้ำมันเชื้อเพิลงอิมัลชั่นนั้น พบว่าเชื้อเพลิงสูตรผสมที่มีสารลดแรงตึงผิวเดี่ยวชนิด LS1 ในเอทานิล 5% ให้พลังงาน อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรก และอุณหภูมิไอเสียใกล้เคียงกับดีเซล สำหรับมลพิษจากท่อไอเสียนั้น น้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชั่นทุกตัวปลดปล่อยเขม่าควันต่ำกว่าดีเซล ในขณะที่ปลดปล่อยคาร์บอนมอนออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ใกล้เคียงดีเซล ดังนั้น น้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชั่นสูตร MF(E5) จึงมีศักยภาพสูงในการใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพกับเครื่องยนต์ดีเซลโดยไม่ต้องดัดแปลงเครื่องยนต์
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2013
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Environmental Management
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/53289
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Akechai Sankumgon.pdf2 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.