Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50860
Title: การผลิตน้ำมันชีวภาพจากสาหร่ายโดยไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันแบบกึ่งต่อเนื่องที่ใช้ตัวทำละลายร่วมของน้ำและเอทานอล
Other Titles: BIO-OIL PRODUCTION FROM ALGAE BY SEMI-CONTINUOUS HYDROTHERMAL LIQUEFACTION USING CO-SOLVENT OF WATER AND ETHANOL
Authors: คชา สิขเรศสุวรรณ
Advisors: ประพันธ์ คูชลธารา
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์
Advisor's Email: Prapan.K@Chula.ac.th,prapan.k@chula.ac.th
Issue Date: 2558
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: ไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันเป็นกระบวนการในการเปลี่ยนชีวมวลที่มีความชื้นสูง ตัวอย่างเช่น สาหร่าย ให้กลายเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพโดยไม่ต้องผ่านกระบวนการอบแห้งก่อนนำไปใช้ งายวิจัยนี้สนใจที่จะศึกษาผลของการใช้เอทานอลและน้ำเป็นตัวทำละลายร่วมในกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันในเตาปฏิกรณ์แบบกึ่งต่อเนื่อง ซึ่งตัวแปรต่างๆ ที่จะใช้ในการศึกษามีดังนี้ อุณหภูมิ 280-320 องศาเซลเซียส อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 0-100 โดยปริมาตร, อัตราการไหลของตัวทำละลาย 0.5 และ 1.0 มิลลิลิตรต่อนาที และเวลาในการดำเนินการทดลอง 2 ชั่วโมง พบว่าการใช้ตัวละลายร่วมระหว่างเอทานอลและน้ำสามารถให้ผลิตผลน้ำมันดิบชีวภาพที่มากกว่าและปริมาณกากของแข็งที่น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ตัวทำละลายเดี่ยว โดยภาวะการทดลองที่ให้ผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพสูงสุด คือ อุณหภูมิ 320 องศาเซลเซียส อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 50 โดยปริมาตร อัตราการไหลของตัวทำละลายเท่ากับ 1.0 มิลลิลิตรต่อนาที ได้ค่าผลได้น้ำมันดิบชีวภาพอยู่ที่ร้อยละ 63.13 โดยน้ำหนัก จากการศึกษาอิทธิพลของตัวแปรดำเนินการพบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิและอัตราการไหลของตัวทำละลายส่งผลให้ผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในกรณีที่ใช้ตัวทำละลายร่วมพบว่าผลได้ของน้ำมันดิบชีวภาพที่อัตราส่วนความเข้มข้นเอทานอลร้อยละ 0 – 50 โดยปริมาตร มีค่าเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง จากนั้นจะลดลงอย่างมีนัยยะเมื่ออัตราส่วนความเข้มเข้นเอทานอลเพิ่มขึ้น (ร้อยละ 50 – 100 โดยปริมาตร) ซึ่งแสดงถึงการเกิดผลเสริมฤทธิ์ระหว่างเอทานอลและน้ำในกระบวนการ ค่าความร้อนของน้ำมันดิบชีวภาพถูกคำนวณโดยสมการของดูลองมีค่าสูงสุดที่ 34.57 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และปริมาณน้ำในน้ำมันดิบชีวภาพมีค่าต่ำสุดที่ร้อยละ 1.52 โดยน้ำหนัก จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี – สเปกโทรสโกปีพบว่าองค์ประกอบส่วนใหญ่ของน้ำมันดิบชีวภาพคือ กรีเซอรีน กรดเฮกซะเดคาโนอิก เอสทิลเอสเทอร์ และกรดเฮกซะเดคาโนอิก (กรดปาล์มิติก)
Other Abstract: Hydrothermal liquefaction (HTL) is a promising method to convert high-moisture biomass, e.g. algae, into liquid biofuels without a drying process. This work was focused on investigating synergistic effects of using water/ethanol co-solvent on HTL in a semi-continuous reactor. Experiments were carried out at the solvent flow rates of 0.5 and 1.0 mL/min and a reaction time of 2 hr. The operating conditions, temperature (280, 300, and 320 oC) and ethanol concentration (0 to 100 vol.%), were varied. The co-solvent system was found to give higher bio-crude yield and lower solid yield in comparison with the pure solvent (water or ethanol). The highest biocrude yield of 63.13 wt.% was obtained at 320 °C in 50 vol.% of ethanol concentration at a flow rate of 1.0 mL/min and found to be 63.13 wt.%. The biocrude 1 yield continuously increased with increment of temperature and flow rate. In case of co-solvent, the yield of biocrude 1 was greater than single solvent. The biocrude 1 yield, which rose up dramatically at lower ethanol concentration (0 – 50 vol.%), fell down slightly at higher ethanol concentration (50 - 100 vol.%), indicating the synergistic effect of ethanol and water. The heating value of biocrude calculated by Dulong equation was 34.57 MJ/kg at the optimal condition. The lowest water content measured by Karl Fischer titration technique was 1.52 wt.%. Moreover, the total acid number (TAN) was declined when decreasing ethanol concentration. The major biocrude compositions which were comprehensively characterized by gas chromatography – mass spectroscopy (GC-MS) consisted of glycerin, hexadecanoic acid ethyl ester, and n-hexadecanoic acid.
Description: วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558
Degree Name: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50860
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5672187523.pdf2.99 MBAdobe PDFView/Open


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