Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61015
Title: การประยุกต์หญ้าคา Imperata cylindrica Beauv เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกบนเกาะสีชัง
Other Titles: Application of imperata cylindrica beauv as catalyst for producing fuel oil from plastic waste on Koh Sichang
Authors: ฐาปนี แสงเพชร
Advisors: นุตา ศุภคต
วรพจน์ กนกกัณฑพงษ์
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Issue Date: 2559
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาสมบัติทางกายภาพและเคมีของหญ้าคา เพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติกบนเกาะสีชัง โดยงานวิจัยนี้แบ่งการทดลองออกเป็น 3 ระยะ ได้แก่ ระยะที่ 1 ศึกษาองค์ประกอบของขยะพลาสติกบนเกาะสีชัง ผลการศึกษาพบว่าองค์ประกอบของขยะพลาสติกที่มีปริมาณมากที่สุดได้แก่ พลาสติกชนิดพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงร้อยละ 48 รองลงมาคือ พอลิเอทิลีนความหนาแน่นต่ำร้อยละ 22 พอลิเอทิลีนเทเรฟแทเลตร้อยละ 13 พอลิโพรพิลีนร้อยละ 10 และพอลิสไตรีนร้อยละ 7 ตามลำดับ ระยะที่ 2 ศึกษาการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาจากหญ้าคา โดยศึกษาการเตรียมซิลิกาจากหญ้าคาเพื่อเป็นวัสดุรองรับด้วยวิธีการปรับปรุงสมบัติด้วยกรดและการเผาพบว่า ภาวะที่เหมาะสมในการสกัดซิลิกาจากหญ้าคือที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส 2 ชั่วโมง ให้ปริมาณซิลิการ้อยละ 97.70 โครงสร้างผลึกเป็นแบบอสัณฐาน พื้นที่ผิว 172 ตารางเมตร/กรัม และปริมาณรูพรุน 0.43 ลูกบาศก์เซนติเมตร/กรัม ซิลิกาที่ได้จะถูกนำมาสังเคราะห์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาซิลิกาอะลูมินาที่อัตราส่วนอะลูมินาต่อซิลิการ้อยละ 20 40 60 และ 80 พบว่าเมื่อเพิ่มอัตราส่วนของอะลูมินาจะทำให้พื้นที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยามีปริมาณเพิ่มขึ้นถึงที่อัตราส่วนร้อยละ 60 ซึ่งเป็นอัตราส่วนที่มีพื้นที่ผิวมากที่สุดคือ 200 ตารางเมตร/กรัม และระยะที่ 3 ศึกษาการใช้หญ้าคาเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงจากขยะพลาสติก พบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาจะช่วยให้พลาสติกเกิดการแตกตัวได้ดีขึ้น ทำให้ได้ผลผลิตน้ำมันเพิ่มขึ้น และช่วยลดระยะเวลาการทำปฏิกิริยา โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับการใช้ในปฏิกิริยาการแตกตัวของพลาสติกมากที่สุดคือ อะลูมินาต่อซิลิกาอัตราส่วนร้อยละ 60 ที่ปริมาณร้อยละ10 ของน้ำหนักพลาสติก ให้ร้อยละผลผลิตของน้ำมันมากที่สุดคือ 93.11 และใช้ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาน้อยที่สุดคือ 20 นาที ให้ค่าความร้อนอยู่ที่ 10,801 แคลอรี่/กรัม ซึ่งมีค่าผ่านมาตรฐานของน้ำมันเตา และเมื่อเปรียบเทียบผลผลิตของน้ำมันที่ผลิตได้กับตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้าพบว่า ร้อยละผลได้ของน้ำมันมีค่าใกล้เคียงกับตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้าชนิดซิลิกาอะลูมินา จากผลการทดลองในงานวิจัยนี้สามารถนำไปประยุกต์เป็นแนวทางในการจัดการขยะพลาสติกบนเกาะสีชังอย่างยั่งยืนได้
Other Abstract: The objective of this research was to study the physical and chemical properties of Imperata cylindrica Beauv as catalyst for producing fuel oil in Koh Sichang. This research was consisted of  3 phases. The first phase was to study the composition of plastic waste in Koh Sichang. The results showed that HDPE (48%) was the main composition followed by LDPE (22%) PET (13%) PP (10%) and PS (7%), respectively. The second phase was to prepare the Imperata cylindrical Beauv as catalyst support by acid treatment and calcination. The results showed that the optimum conditions to extract silica from I. cylindrica by acid treatment was 700oC for 2 hours obtaining 97.70% of amorphous silica, 172 m2/g of surface area and 0.43 cc/g of pore volume. Then, this amorphous silica was synthesized to form the silica-alumina catalyst at 20% Al/Si, 40% Al/Si, 60% Al/Si and 80% Al/Si. The results showed that surface area of catalyst was increased when alumina increased. The optimum ratio was 60% Al/Si obtaining 200 m2/g of surface area. The third phase was to study I. cylindrica as catalyst for producing fuel oil. In this study, catalyst was used to improve the plastic cracking process and oil yield and to decrease the reaction rate. The optimum ratio of Al/Si at 60% and 10% of plastic waste provided the maximum of oil yield at 93.11% and the minimum of reaction rate at 20 minutes. As the results, it showed that catalytic cracking with 60% Al/Si contributed high quantity of the oil yield as Si/Al commercial catalyst. The results obtained from this research will be applied as an alternative plastic recycle for sustainable waste management in Koh Sichang.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: เทคโนโลยีชีวภาพ
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61015
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5772232123.pdf3.07 MBAdobe PDFView/Open


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