การผลิตไบโอออยล์จากผักตบชวาโดยการไพโรไลซิสแบบเร็ว

Abstract

ศึกษากระบวนการไพโรไลซิสแบบเร็วของผักตบชวาในเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่อง โดยศึกษาถึงตัวแปรที่มีผลต่อร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพ องค์ประกอบทางเคมีและสมบัติทางกายภาพของน้ำมันชีวภาพโดยตัวแปรที่ศึกษา ได้แก่ อุณหภูมิ ขนาดอนุภาค อัตราการป้อน อัตราการไหลของแก๊สตัวพา ศึกษาในช่วงอุณหภูมิ 400, 425, 450, 475 และ 500 องศาเซลเซียส ขนาดอนุภาคต่างกัน 3 ช่วงขนาด ได้แก่ อนุภาคน้อยกว่า 425 ไมโครเมตร, 425-600 ไมโครเมตรและ 600 ไมโครเมตร-1 มิลลิเมตร อัตราการป้อนสาร 1.29, 1.4, 1.6, 1.8 กิโลกรัม/ชั่วโมง อัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจน 0, 50, 100, 150, 200, 400 มิลลิลิตร/นาที พบว่าที่อุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส ขนาดอนุภาคที่ 425-600 ไมโครเมตร อัตราการป้อนที่ 1.4 กิโลกรัม/ชั่วโมง และอัตราการไหลของไนโตรเจน 200 มิลลิลิตร/นาที เป็นสภาวะที่เหมาะสมต่อการไพโรไลซิสแบบเร็ว ผลิตภัณฑ์ที่ได้แบ่งออกสามส่วนคือ ส่วนที่เป็นผลิตภัณฑ์เหลว 38.23% แก๊ส 43.36% และถ่านชาร์ 21.10% โดยที่ส่วนที่เป็นผลิตภัณฑ์ของเหลว (38.23%) แบ่งได้สองส่วนคือ น้ำมันเบา (22.98%) และน้ำมันหนัก (15.25%) ค่าความร้อนน้ำมันเบาและน้ำมันหนัก 41.05 และ 31.0 เมกกะจูล/กิโลกรัมตามลำดับ คุณสมบัติทางเคมีของไบโอออยล์พบปริมาณคาร์บอนและไฮโดรเจนในน้ำมันเบามากกว่ามากกว่าในน้ำมันหนัก และน้ำมันทั้งสองมีสภาพเป็นกรดและมีขั้วที่สามารถละลายในอะซีโตนและไฮโดรฟูแรนได้ดี การกัดกร่อนแผ่นทองแดงน้ำมันเบาและหนักอยู่ในระดับเล็กน้อย วิเคราะห์หมู่ฟังก์ชันด้วยเทคนิคฟูเรียร์ทรานสฟอร์มอินฟาเรดพบ หมู่ฟังก์ชัน ไฮดรอกไซด์ อัลคีน คีโตน คาร์บอกซิลิก และอะโรแมติก วิเคราะห์หาองค์ประกอบด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโทรสโกปีพบองค์ประกอบหลักในน้ำมันเบาได้แก่ 1,3-ไซโคลเพนเทนไดโอน 2-เพนทาโนน, 4-ไฮดรอกซิล 4-ไดเมทธิล- และ 4-ไพเพอริไดโอน 2, 2, 6, 6-เตระเมทธิล- และในน้ำมันหนักพบ 2-เพนทาโนน 4, ไฮดรอกซีเมทธิล 2-เพนทาโนน, 4-ไฮดรอกซี- และฟีนอล