ผลของอุณหภูมิไพโรไลซิสต่อรีฟอร์มิงด้วยไอน้ำเชิงเร่งปฏิกิริยาของทาร์จากชีวมวลในเบดนิ่งสองขั้นตอน

Abstract

ศึกษาผลของอุณหภูมิไพโรไลซิสต่อรีฟอร์มิงด้วยไอน้ำเชิงเร่งปฏิกิริยาของทาร์จากชีวมวล ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งสองขั้นตอน ขั้นแรกศึกษาเอกลักษณ์เฉพาะตัวของทาร์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิในช่วง 400 ถึง 800 องศาเซลเซียส ขั้นที่สองศึกษาการสลายตัวทางความร้อนของทาร์ที่เกิดจากกระบวนการไพโรไลซิสในปฏิกิริยารีฟอร์มิงด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส ทั้งแบบใช้และไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับอะลูมินาที่ผ่านการปรับปรุงคุณภาพด้วยแมกนิเซียมออกไซด์ โดยอิทธิพลที่ตรวจสอบคือ ชนิดของชีวมวลและอุณหภูมิของกระบวนการไพโรไลซิส ต่อร้อยละผลได้และองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์แก๊สและทาร์ ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ (GC/TCD) และแก๊สโครมาโทกราฟ-แมสสเปกโทรเมตรี (GC-MS) ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า เมื่ออุณหภูมิไพโรไลซิสสูงขึ้น ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นทาร์ที่เกิดจากกระบวนการไพโรไลซิสมีแนวโน้มลดลง ในทางตรงกันข้าม ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นทาร์ที่เหลือจากกระบวนการรีฟอร์มิงด้วยไอน้ำ ทั้งในกรณีที่ใช้และไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามีแนวโน้มสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่า ที่อุณหภูมิ 600 องศาเซลเซียส ร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นทาร์มีค่าสูงที่สุด นอกจากนี้เมื่อเปรียบเทียบระหว่างไม้กระถินยักษ์และขี้เลื่อย ในกระบวนการรีฟอร์มิงด้วยไอน้ำแบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าขี้เลื่อยมีร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นชาร์ที่สูงกว่า แต่มีร้อยละการเปลี่ยนของคาร์บอนเป็นแก๊สที่ต่ำกว่าไม้กระถินยักษ์ นอกจากนี้ยังพบว่า ขี้เลื่อยมีร้อยละการเปลี่ยนของทาร์ต่ำกว่าไม้กระถินยักษ์ด้วย จากผลการทดลองสรุปได้ว่า ทาร์ที่เกิดจากกระบวนการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิสูง มีความว่องไวต่อการสลายตัวด้วยไอน้ำ และตัวเร่งปฏิกิริยาต่ำกว่าทาร์ที่เกิดจากกระบวนการไพโรไลซิสที่อุณหภูมิต่ำ ส่วนทาร์ที่เกิดจากขี้เลื่อยนั้น มีความว่องไวต่อการสลายตัวด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาต่ำกว่าทาร์ที่เกิดจากไม้กระถินยักษ์