การผลิตถ่านหินอัดก้อนไร้ควันในเตาหุงต้มแบบใหม่

Abstract

การนำถ่านหินมาใช้เป็นเชื้อเพลิงแทนถ่านไม้นั้น พบว่ายังมีปัญหาบางประการ เช่นมีกลิ่นและมีควันมาก จึงควรมีวิธีการปรับปรุงคุณภาพของถ่านหินก่อนนำไปใช้งานเช่น การคาร์บอไนซ์เพื่อไล่ความชื้นและสารระเหยออกจากถ่านหิน ถ่านหินที่ได้เป็นถ่านหินไร้ควันที่มีคุณภาพดีขึ้น มีกลิ่นและควันลดลง เมื่อนำมาอัดก้อนสามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือนได้ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อสร้างเตาหุงต้มในครัวเรือน ที่สามารถคาร์บอไนซ์ถ่านหินพร้อมกับการหุงต้มอาหารได้ในเวลาเดียวกัน ศึกษาตัวแปรที่มีผลต่อการใช้งานของเตาโดยพิจารณาผลของปริมาณเชื้อเพลิง ปริมาณถ่านหินที่นำไปคาร์บอไนซ์ในห้องคาร์บอไนซ์ ที่มีต่อประสิทธิภาพการใช้งานของเตา คุณสมบัติของถ่านหินไร้ควันที่ได้จากการคาร์บอไนซ์ และอุณหภูมิในห้องคาร์บอไนซ์ ตลอดจนศึกษาวิธีการผลิตถ่านหินอัดก้อนไร้ควันโดยใช้วิธีอย่างง่าย สะดวกในการนำไปใช้งาน จากผลการทดลองพบว่าเตาที่ออกแบบและสร้างขึ้นใหม่โดยให้มีลักษณะคล้ายกับเตาอั้งโล่ที่มีใช้ในครัวเรือนทั่วไป แต่ดัดแปลงผนังเตาให้เป็นผนังเตาสองชั้น โดยช่องระหว่างผนังใช้เป็นที่บรรจุถ่านหินเพื่อทำการคาร์บอไนซ์ในขณะที่หุงต้มอาหารด้วยความร้อนที่สูญเสียจากห้องเผาไหม้นั้นสามารถใช้หุงต้มได้ดี คือมีประสิทธิภาพการใช้งานสูงกว่าร้อยละ 30 ของพลังงานที่ได้รับจากเชื้อเพลิงทั้งหมด คาร์บอไนซ์ถ่านหินได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 450 องศาเซลเซียส และถ่านหินไร้ควันที่ได้จากการคาร์บอไนซ์ มีสารระหยเหลืออยู่ไม่เกินร้อยละ 20 โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักถ่านหินไร้ควันแห้ง ซึ่งอยู่ในเกณฑ์ของการคาร์บอไนซ์ที่อุณหภูมิต่ำ เมื่อเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงที่ใช้ ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานเพิ่มขึ้น และถ่านหินไร้ควันที่ได้มีสารระเหยเหลืออยู่ลดลง สำหรับการลดปริมาณถ่านหินในห้องคาร์บอไนซ์ไม่ทำให้ประสิทธิภาพการใช้งานต่างกันมากนัก แต่ถ่านหินไร้ควันที่ได้มีสารระเหยเหลืออยู่ลดลงและมีคุณภาพดีขึ้น สำหรับส่วนผสมที่เหมาะแก่การนำอัดก้อนถ่านหินไร้ควันคือ ใช้ดินเหนียวร้อยละ 10 โดยน้ำหนักเทียบกับน้ำหนักถ่านหินไร้ควันแห้ง โดยไม่ต้องเติมปูนขาวลงไปเพื่อช่วยกำจัดก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์อีก ใช้ถาดน้ำแข็งพลาสติกเป็นแบบพิมพ์ในการอัดก้อน ผลิตเป็นถ่านหินอัดก้อนไร้ควันทรงสี่เหลี่ยมขนาดประมาณ 2.5x3.5x2.5 ซม³. ซึ่งมีคุณภาพดี สะดวกและเหมาะสมในการนำไปใช้งาน