การศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อปฏิกิริยาและผลิตภัณฑ์ ของเตาไพโรไลซิสแบบไหลขึ้น

Abstract

เตาไพโรไลซิสแบบไหลขึ้น เป็นเตาขนาดเล็กที่ใช้ในการทดลองในระดับห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ที่เกิดขึ้นภายในเตา อันได้แก่ ปฏิกิริยาไพโรไลซิสเพื่อการกลั่นสลายชีวมวลโดยความร้อนให้ได้เป็นผลิตภัณฑ์ของก๊าซ น้ำมัน และถ่าน โดยปฏิกิริยารีดักชั่นเพื่อการผลิตก๊าซเชื้อเพลิง และปฏิกิริยาไฮโดรไลวิสเพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตก๊าซเชื้อเพลิง จากผลการทดลองพบว่า ถ้าใช้แกลบเป็นวัตถุดิบ จะสามารถผลิตก๊าซที่มีค่าความร้อน 1,340 คาลอรี่ต่อกรัมได้ประมาณ 19.9 เปอร์เซ็นต์ ผลิตของเหลวทาร์ได้ 18.3 เปอร์เซ็น ซึ่งสามารถนำไปสกัดเอาน้ำมันทาร์ที่มีค่าความร้อน 5,540 คาลอรี่ต่อกรัมได้ประมาณ 3.15 เปอร์เซนต์ และผลิตถ่านแกลบมีค่าความร้อน 4,620 คาลอรี่ต่อกรัมได้ประมาณ 61.8 เปอร์เซนต์ ในกรณีใช้ขี้เลื่อยอัดเป็นวัสดุทดลอง สามารถที่จะผลิตก๊าซที่มีค่าความร้อน 1,908 คาลอรี่ต่อกรัม ได้ประมาณ 30.1 เปอร์เซ็นต์ สกัดน้ำมันทาร์มีค่าความร้อน 6,870 คาลอรี่ต่อกรัม ได้ประมาณ 10.8 เปอร์เซ็นต์ และผลิตถ่านเลื่อยอัดมีค่าความร้อน 5,540 คาลอรี่ต่อกรัมได้ประมาณ 33.9 เปอร์เซ็นต์ ที่อุณหภูมิ 700 °ซ. โดยกำหนดระยะเวลาเก็บกักถ่านนาน 90 นาที จะพบว่าถ่านขี้เลื่อยอัดถูกใช้ไปในปฏิกิริยารีดักชั่น ประมาณ 7-8 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก และถูกใช้ในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ประมาณ 4-5 เปอร์เซ็นต์ โดยการให้ไอน้ำเพื่อให้ทำปฏิกิริยาไฮโดรซิสกับถ่านคาร์บอนนั้น สามารถช่วยเพิ่มปริมาณการผลิตก๊าซเชื้อเพลิงได้ 31.35 เปอร์เซ็นต์ หรือทำให้ค่าความร้อนของก๊าซที่ผลิตได้เพิ่มขึ้นประมาณ 18.23 เปอร์เซ็นต์ ที่อัตราการให้ไอน้ำ 10 มล. ต่อนาที