การผลิตถ่านกัมมันต์จากไม้โกงกางด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งและคาร์บอนไดออกไซด์

Abstract

การทดลองผลิตถ่านกัมมันต์จากไม้โกงกางได้ดำเนินงาน 2 ขั้นตอนคือ คาร์บอไนเซชั่นและการกระตุ้นด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ขั้นตอนแรกทำการคาร์บอไนซ์ในเครื่องคาร์บอไนเซอร์ ตัวแปรที่ศึกษาคือ อุณหภูมิ 250-400 องศาเซลเซียส เวลาที่ใช้ในการคาร์บอไนซ์ 20-60 นาที พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการคาร์บอไนซ์ คือ อุณหภูมิเบด 300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 นาที ได้ผลิตภัณฑ์เป็นถ่านไม้ร้อยละ 38.07 มีปริมาณคาร์บอนคงตัวร้อยละ 71.44 สารระเหยร้อยละ 23.02 และเถ้าร้อยละ 5.54 ขั้นที่ 2 การกระตุ้นด้วยไอน้ำร้อนยวดยิ่งและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ มีตัวแปรที่ศึกษาคือ อุณหภูมิ 700-850 องศาเซลเซียส เวลาที่ใซีในการกระตุ้น30, 60, 90 และ 120 นาที ขนาดอนุภาคถ่าน < 0.355, 0.355-0.6, 0.6-1.18, 1.18-2.36, 2.36-4.75 มิลลิเมตร พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการกระตุ้นคือ อุณหภูมิ 850 องศาเซลเซียส ที่เวลา 60 นาที ขนาดอนุภาค 0.6-1.18 มิลิเมตร ปริมาณการป้อนอากาศและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 5 ลิตรต่อนาที ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส ความดัน 1 บรรยากาศ ด้วยปริมาณไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่มากเกินพอ ได้ผลิตภัณฑ์เป็นถ่านกัมมันต์ร้อยละ 27.47 มีพื้นที่ผิวจำเพาะทั้งหมด 639.74 ตารางเมตรต่อกรัม โดยแบ่งเป็นพื้นที่ผิวรูพรุนชนิดแมคโครพอร์ 156.50 ตารางเมตรต่อกรัม พื้นที่ผิวรูพรุนชนิดไมโครพอร์ 483.24 ตารางเมตรต่อกรัม ค่าการดูดซับไอโอดีน 675.14 มิลลิกรัมต่อกรัม ค่าการดูดซับเมทธิลีนบลู 254.73 มิลลิกรัมต่อกรัม และเมื่อนำถ่านกัมมันต์ที่ผลิตได้จากภาวะที่เหมาะสมนี้ไปทำการดูดซับไดโครเมตไอออน พบว่ามีค่าความจุในการดูดซับ 66.23 และ 59.52 มิลลิกรัมต่อกรัม ที่ pH 1 และ pH 2 ตามลำดับ