DESIGN AND EFFICIENCY OF DOWNDRAFT GASIFIER USING WASTE FROM PROCESSING OF CASHEW NUT AS FUEL
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การนำเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ไปใช้เป็นเชื้อเพลิงในเตาเผาก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศ หากนำไปใช้กับเตาแก๊สซิไฟเออร์จะทำให้ใบพัดของเครื่องเป่าลมและชุดวาล์วต่าง ๆ อุดตันเสียหายได้ง่าย เนื่องจากในเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์มีปริมาณน้ำมัน CNSL จำนวนมาก จึงจำเป็นต้องสกัดน้ำมัน CNSL ออกก่อนจะเหลือเป็นกากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและศึกษาประสิทธิภาพเตาแก๊สซิไฟเออร์แบบไหลลงที่เหมาะสมกับการใช้กากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์เป็นเชื้อเพลิง โดยใช้หลักการออกแบบเตาแก๊สซิไฟเออร์แบบไหลลงชนิด V–Hearth มีขนาด 130 kW การสร้างและติดตั้งระบบแก๊สซิฟิเคชั่น ประกอบด้วย เตาแก๊สซิไฟเออร์ ไซโคลน สครับเบอร์ และหัวเผา อาศัยแรงเหนี่ยวนำของสครับเบอร์แบบเวนจูรี่จำนวน 2 ชุด สร้างแรงดูดอากาศเข้าสู่เตาทดแทนการใช้เครื่องเป่าลม พร้อมทั้งศึกษาความหนาแน่น องค์ประกอบ ค่าความร้อนของกากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ และวิเคราะห์ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเตาแก๊สซิไฟเออร์
ผลการวิจัย พบว่ากากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ มีความหนาแน่นเฉลี่ย 486 kg/m3 ธาตุที่เป็นองค์ประกอบ ได้แก่ คาร์บอน (C) ไฮโดรเจน (H) ออกซิเจน (O) และไนโตรเจน (N) มีสัดส่วนร้อยละ 54.09 6.08 38.35 1.38 ตามลำดับ มีค่าความร้อนเท่ากับ 21,217 kJ/kg ในการศึกษาประสิทธิภาพเตาแก๊สซิไฟเออร์ สามารถวัดความเร็วอากาศที่ป้อนเข้าสู่เตาได้ 2.6 m/s มีอัตราการใช้เชื้อเพลิงเท่ากับ 11.4 kg/hr คิดเป็นอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงเท่ากับ 2.22 วัดอัตราการไหลของแก๊สได้ 26.79 m3/hr องค์ประกอบของโปรดิวเซอร์แก๊สที่ผลิตได้ประกอบด้วย แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) แก๊สไฮโดรเจน (H2) และแก๊สมีเทน (CH4) มีสัดส่วนร้อยละ 16 9.7 1.5 ค่าความร้อนของโปรดิวเซอร์แก๊สเท่ากับ 3.605 MJ/Nm3 และระบบแก๊สซิฟิเคชั่นที่ใช้กากเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์เป็นเชื้อเพลิง มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนเท่ากับ 39.92 เปอร์เซ็นต์
Article Details
เนื้อหาและข่อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรง ซึ่งกองบรรณาธิการวารสารไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือว่าร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม หากบุคคล หรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมด หรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อ หรือเพื่อกระทำการใด ๆ จะต้องได้รับอนุญาต เป็นลายลักษณ์อักษรจากวารสารวิชาการ เทคโนโลยี พลังงาน และสิ่งแวดล้อม บัณฑิตวิทยาลัย วิทยาลัยเทคโนโลยีสยาม เท่านั้น
References
ระบบสารสารเทศการผลิตทางการเกษตร กรมส่งเสริมการเกษตร. (2561, พฤษภาคม. 3). ฐานข้อมูลผลผลิตมะม่วงหิมพานต์ พ.ศ. 2561, [ระบบออนไลน์], แหล่งที่มา: http://production.doae.go.th
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. (2559, พฤษภาคม. 3). ข้อมูลสัดส่วนพลังงานชีวมวลต่อผลผลิต, [ออนไลน์], แหล่งที่มา: http://biomass.dede.go.th/biomass_web/index.html
S.C. Bhattacharya, San Shwe Hla, Hoang-Luang Pham, “A study on a multi-stage hybrid gasifier-engine system”, Biomass and Bioenergy, 21(6), pp. 445-460, 2001.
J. G. Ohler, Cashew, Amsterdam: Department of Agricultural Research, Koninklijk Institute voor de Tropen, Netherlands, 1979.
สำนักงานเกษตรและสหกรณ์จังหวัดระยอง, แผนพัฒนาการเกษตรรายสินค้ามะม่วงหิมพานต์จังหวัดระยอง (พ.ศ.2562-2564), สำนักงานเกษตรและสหกรณ์จังหวัดระยอง, ระยอง, 2562
พิทักษ์ คล้ายชม กันต์ อินทุวงศ์ และไพโรจน์ นะเที่ยง. “การถ่ายทอดเทคโนโลยีแบบมีส่วนร่วมการสกัดน้ำมัน CNSL เพื่อเพิ่มมูลค่าเปลือกเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ที่เหลือทิ้งจากกระบวนการแปรรูป”. รายงานสืบเนื่องจากการประชุมทางวิชาการ ระดับชาติ “Proceedings Thailand Sysposium 2017”. 23 – 27 สิงหาคม 2560. โรงแรมทารา แกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพมหานคร: 271-279, 2560.
นคร ทิพยาวงศ์. เทคโนโลยีการแปลงสภาพชีวมวล. (พิมพ์ครั้งที่ 1), สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย-ญี่ปุ่น), กรุงเทพมหานคร, หน้า 77-86, 2553.
กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน. คู่มือฝึกอบรมหลักสูตร ภาคปฏิบัติด้านพลังงานทดแทน แก๊สซิฟิเคชั่นจากชีวมวล. กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน, กรุงเทพมหานคร, หน้า 104, 2561.
T.B. Reed, A. Das, Handbook of biomass downdraft gasifier engine, Solar Energy Research
Institute, Colorado, pp. 32-38. 1988.
Food and Agriculture Organization of The United Nations, Wood Gas as Engine Fuel, Mechanical
Wood Products Branch Forest Industries Division FAO Forestry Department, Rome Italy, page 18, 1986.
P. Basu. (2010, May, 5). Gasificationtheory and modeling of gasifiers, [Online],
Available: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-374988-8.00005-2
Miguel M. Uamusse, Kenneth M. Persson, Alberto J. Tsamba. (2014, May, 5). Gasification of
Cashew Nut Shell Using Gasifier Stove in Mozambique. Journal of Power and Energy Engineering,
[Online], Available: http://www.scirp.org/journal/jpee http://dx.doi.org/10.4236/jpee.2014.27002