การผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลาปาล์มน้ำมันโดยการกระตุ้นด้วยพลังงานไมโครเวฟ

Abstract

การผลิตถ่านกัมมันต์จากกะลาปาล์มน้ำมัน โดยการกระตุ้นด้วยพลังงานไมโครเวฟ วิธีเตรียมแบ่งเป็น 2 ขั้นตอนคือ การคาร์บอไนซ์ และ การกระตุ้น ขั้นตอนแรกทำการคาร์บอไนซ์มีตัวแปรที่ใช้ศึกษาคือ อุณหภูมิช่วง 350 ถึง 450 องศาเซลเซียส และเวลาในการคาร์บอไนซ์ 60 ถึง 180 นาที พบว่าภาวะที่เหมาะสมในการคาร์บอไนซ์ คือที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 นาที ได้ผลิตภัณฑ์ถ่านชาร์ร้อยละ 30.06 ถ่านชาร์ที่ได้มีปริมาณสารระเหยอยู่ร้อยละ 25.22+_0.12 ปริมาณเถ้าร้อยละ 10.22+_0.05 ปริมาณคาร์บอนคงตัวร้อยละ 63.34+_0.13 ค่าพื้นที่ผิว (BET) 3.45+_0.16 ตารางเมตรต่อกรัม ค่าพื้นที่ผิวรูพรุนขนาดเล็ก 0.3566 ตารางเมตรต่อกรัม และค่าปริมาตรรูพรุนขนาดเล็ก 0.0002 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม การกระตุ้นทำในเครื่องปฏิกรณ์ที่ทำจากหลอดแก้วทนไฟ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 32 มิลลิเมตร รูปตัวยูยาว 150 มิลลิเมตร กว้าง 100 มิลลิเมตร ติดตั้งอยู่ภายในเตาไมโครเวฟ โดยผ่านแก๊สกระตุ้น คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และไอน้ำ ตัวแปรที่ใช้ศึกษาคือ เวลาในการกระตุ้นช่วง 30 ถึง 90 นาที อัตราการไหลแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ช่วง 0.2 ถึง 1.5 ลิตรต่อนาที ขนาดอนุภาคถ่านชาร์ช่วง 0.6 ถึง 4.75 มิลลิเมตร และชนิดของแก๊สกระตุ้น ภาวะในการกระตุ้นที่เหมาะสมคือการใช้ถ่านขนาด 1.18 ถึง 2.36 มิลลิเมตร กระตุ้นด้วยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ในอัตราการไหล 0.2 ลิตรต่อนาที เป็นเวลา 90 นาที ได้ผลิตภัณฑ์ถ่านกัมมันต์ร้อยละ 81.23 โดยถ่านกัมมันต์ที่ได้มีสมบัติดังนี้ ค่าการดูดซับไอโอดีน 411.27+_2.81 มิลลิกรัมต่อกรัม ค่าการดูดซับเมทธิลีนบลู 174.94+_4.59 มิลลิกรัมต่อกรัม ค่าความหนาแน่นปรากฏ 0.524+_0.03 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ค่าความเป็นกรด-ด่าง 9.84 ค่าพื้นที่ผิว (BET) 476.64+_11.54 ตารางเมตรต่อกรัม ค่าพื้นที่ผิว (Langmuir) 628.86+_2.05 ตารางเมตรต่อกรรัม ค่าพื้นที่ผิวรูพรุนขนาดเล็ก 365.93 ตารางเมตรต่อกรัม ค่าปริมาตรรูพรุนขนาดเล็ก 0.1696 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อกรัม ร้อยละเถ้า 4.28+_0.12 ร้อยละสารระเหย 5.90+_0.05