Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52283
| Title: | การเพิ่มประสิทธิภาพของเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันปาล์มด้วยวิธีไมโครอิมัลชันโดยใช้บิวทานอลร่วมกับสารเติมเเต่งกลุ่มไกลคอลอีเทอร์ |
| Other Titles: | Effect of using butanol and glycol ether additives in enhancing performance of biofuel from palm oil based on microemulsion |
| Authors: | ฐาปนี พิบูลย์ |
| Advisors: | สุธา ขาวเธียร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Sutha.K@Chula.ac.th,sutha.k@chula.ac.th |
| Subjects: | พลังงานชีวมวล น้ำมันปาล์ม บิวทานอล Biomass energy Palm oil Butanol |
| Issue Date: | 2559 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | น้ำมันปาล์มเป็นหนึ่งในตัวเลือกที่น่าสนใจในการนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพเนื่องจากเป็นน้ำมันที่ผลิตมาจากทรัพยากรธรรมชาติที่สามารถทดแทนได้ไม่มีวันหมดไปและมีปริมาณการผลิตสูง อย่างไรก็ตามน้ำมันปาล์มไม่สามารถนำไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์โดยตรงได้ เนื่องจากมีค่าความหนืดสูง การระเหยตัวต่ำ จึงต้องผ่านการปรับปรุงคุณภาพให้มีความเหมาะสมเพียงพอในระดับที่สามารถนำไปใช้งานได้ด้วยเทคโนโลยีไมโครอิมัลชัน งานวิจัยนี้จึงได้นำเทคโนโลยีไมโครอิมัลชันมาใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ โดยศึกษาผลของแอลกอฮอล์ ได้แก่ เอทานอล บิวทานอล และแอลกอฮอล์ผสมระหว่างเอทานอลกับบิวทานอล ซึ่งเป็นตัวแทนของเฟสมีขั้วร่วมกับการเติมสารเติมแต่งกลุ่มไกลคอลอีเทอร์ ได้แก่ เอทิลีน ไกลคอลบิวทิลอีเทอร์ ไดเอทิลีนไกลคอลเอทิลอีเทอร์ โพรพิลีนไกลคอลเอทิลอีเทอร์ และไดโพรพิลีน ไกลคอลเมทิลอีเทอร์ต่อพฤติกรรมของเฟส ความหนืดเชิงจลนศาสตร์ที่อุณหภูมิ 15 25 30 และ 40 องศาเซลเซียส สมบัติของเชื้อเพลิงชีวภาพ (จุดขุ่น จุดไหลเท ความหนาแน่น ค่าความร้อน กากคาร์บอน) และการปล่อยก๊าซไอเสียของเชื้อเพลิงชีวภาพไมโครอิมัลชัน ผลการศึกษาพบว่าน้ำมันปาล์มผสมดีเซล (1:1 โดยปริมาตร) สารลดแรงตึงผิวต่อสารลดแรงตึงผิวร่วม (1:8 โดยโมล) และแอลกอฮอล์ ที่สัดส่วนร้อยละ 60 20 และ 20 โดยปริมาตรเป็นสัดส่วนที่ทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพสามารถรวมตัวเป็นเนื้อเดียวกัน เมื่อใช้บิวทานอลเป็นตัวแทนของเฟสมีขั้วให้ผลที่น่าสนใจในด้านพฤติกรรมของเฟส คือ ส่งผลให้ปริมาณสารลดแรงตึงผิวที่ใช้ละลายเฟสมีขั้วน้อยลง และการเติมสารเติมแต่งกลุ่มไกลคอลอีเทอร์เพื่อปรับปรุงสมบัติของเชื้อเพลิงชีวภาพร่วมกับสารลดแรงตึงผิวร่วมที่อัตราส่วน 1:7:1 1:6:2 1:5:3 1:4:4 และ 1:3:5 พบว่าสามารถลดความหนืดของเชื้อเพลิงชีวภาพได้ โดยสัดส่วนของสารเติมแต่งที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้ค่าความหนืดของเชื้อเพลิงชีวภาพมีค่าลดลง และค่าความหนืดของเชื้อเพลิงชีวภาพจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในทุกระบบแอลกอฮอล์ อีกทั้งยังพบว่าเชื้อเพลิงชีวภาพที่เตรียมจากสารเติมแต่งชนิดโพรพิลีนไกลคอลเอทิลอีเทอร์ที่อัตราส่วน 1:6:2 ส่งผลให้ค่าความหนาแน่น จุดไหลเท และค่าความร้อนของเชื้อเพลิงชีวภาพมีค่าใกล้เคียงกับมาตรฐานของน้ำมันไบโอดีเซล ในขณะที่จุดขุ่นและกากคาร์บอนของเชื้อเพลิงชีวภาพไม่อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน จากการศึกษาการปล่อยก๊าซไอเสีย ได้แก่ คาร์บอนมอนนอกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์ของเชื้อเพลิงชีวภาพที่เตรียมจากสารเติมแต่งชนิดโพรพิลีนไกลคอลเอทิลอีเทอร์ที่อัตราส่วน 1:6:2 พบว่าเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้บิวทานอลเป็นองค์ประกอบของเฟสมีขั้วมีปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์ลดลง ในขณะคาร์บอนไดออกไซด์มีปริมาณเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงชีวภาพที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่งและน้ำมันดีเซล |
| Other Abstract: | Palm oil is one alternative being considered for the biofuels production because they are natural renewable resources and high volume production. However vegetable oils cannot be used as fuels in engine directly because they have high viscosities and low volatilities. Therefore they must be improved in order to have the good quality to be suitably used by microemulsification This research is to use microemulsion formation to produce biofuels by studying the effect of using alcohols which are ethanol, butanol and ethanol/butanol blends as a polar phase with glycol ether additives which are ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol ethyl ether, propylene glycol ethyl ether and dipropylene glycol methyl ether on phase behavior kinematic viscosity at 15, 25, 30 and 40 ºC fuel properties (cloud point, pour point, heat of combustion and carbon residue) and the exhaust emissions. The result showed that palm oil/diesel blends (1:1 v/v), methyl oleate mixed with 1-octanol (1:8 by mole) and alcohols at 60, 20 and 20 percent by volume which can be formulated biofuel in single phase and the use of butanol as a polar phase leads to remarkable phase behavior by reducing surfactant usage. The addition of glycol ether additives in enhancing performance of the biofuels based on palm oil with octanol at ratio 1:7:1, 1:6:2, 1:5:3, 1:4:4 and 1:3:5 affects the viscosity of the microemulsion fuels. Therefore the increase proportion of an additive leads to the decrease of viscosity of microemulsion fuels. The kinematic viscosities of all the alcohol systems decrease as the temperature of the system increase. Besides the microemulsion fuels prepared from propylene glycol ethyl ether in the ratio 1:6:2 leading to the effect which density, pour point and heat of combustion of microemulsion fuels all are in the biodiesel standard, whereas cloud point and carbon residue did not meet the standard. According to the study, the exhaust emission which are the carbon monoxide and carbon dioxide of microemulsion fuels prepared from propylene glycol ethyl ether in the ratio 1:6:2, as a result, the carbon monoxide emission from a diesel engine operated with diesel-palm oil-butanol microemulsions is less than the microemulsion fuels which is not be added by any additives and diesel fuel while the carbon dioxide emission increases. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52283 |
| URI: | http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.1039 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.58837/CHULA.THE.2016.1039 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5770403821.pdf | 5.59 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.