ผลของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทต่อไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสของกระถินยักษ์

Abstract

น้ำมันชีวภาพที่ได้จากกระบวนการไพโรไลซิสโดยทั่วไปมีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบในปริมาณมาก ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของน้ำมันชีวภาพที่ได้ งานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นศึกษาผลของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท ที่มีต่อการลดออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพจากไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสของกระถินยักษ์ ศึกษาโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ความดันสูง อุณหภูมิในช่วง 300 ถึง 425 องศาเซลเซียส ทำการศึกษาผลของอุณหภูมิ เวลาในการเกิดปฏิกิริยา อัตราส่วนของน้ำต่อชีวมวล และชนิดของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท (K₂CO₃, Na₂CO₃, Ca(OH)₂, CaO) ต่อร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพ จากผลการทดลองพบว่า เมื่อเพิ่มอุณหภูมิของไฮโดรเทอร์มัลไพโรไลซิสจาก 300 เป็น 375 องศาเซลเซียส ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น โดยมีค่าสูงสุดที่ 375 องศาเซลเซียส และลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิเป็น 425 องศาเซลเซียส ในขณะที่ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจาก 375 เป็น 425 องศาเซลเซียส และจากการเพิ่มเวลาในการเกิดปฏิกิริยา ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนมีแนวโน้มลดลง นอกจากนี้เมื่อเพิ่มอัตราส่วนระหว่างน้ำต่อชีวมวล ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพและปริมาณออกซิเจนมีแนวโน้มสูงขึ้น และการเติมโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท ทำให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มสูงขึ้น ในขณะที่ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพมีแนวโน้มลดลง โดยแคลเซียมไฮดรอกไซด์ให้ร้อยละผลได้น้ำมันชีวภาพสูงสุดที่ร้อยละ 6.49 โดยน้ำหนัก (ปริมาณออกซิเจนร้อยละ 10.57 โดยน้ำหนัก) และโพแทสเซียมคาร์บอเนตให้ปริมาณออกซิเจนในน้ำมันชีวภาพต่ำสุดที่ร้อยละ 8.02 โดยน้ำหนัก (ร้อยละผลได้น้ำมัน 5.54 โดยน้ำหนัก) ดังนั้นการใช้โลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทสามารถช่วยลดปริมาณออกซิเจนในผลิตภัณฑ์น้ำมันได้ โดยไม่ลดร้อยละผลได้ของน้ำมันชีวภาพ