คุณลักษณะทางความร้อนของเตาเผาถ่านชีวภาพแบบแอนิลาและปัจจัยที่ส่งผลต่อการผลิตถ่านชีวภาพ
DOI:
https://doi.org/10.14456/rmutlengj.2022.7คำสำคัญ:
การจำลองทางความร้อน, เตาเผาแบบแอนิลา, ถ่านชีวภาพ, สหสัมพันธ์บทคัดย่อ
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยคือเพื่อศึกษาการจำลองสภาพการกระจายอุณหภูมิในเตาเผาถ่านชีวภาพแบบหุ้มฉนวนขนาด 50 100 และ 200 ลิตร โดยใช้เตาเผาแบบแอนิลา ศึกษาผลของชนิดวัสดุชีวมวล ขนาดเตา และเวลาที่ใช้ในการแยกสลายด้วยความร้อนที่มีต่อการกระจายอุณหภูมิในเตาเผาถ่านชีวภาพแบบหุ้มฉนวน ปริมาณถ่านชีวภาพ และสมบัติของถ่านชีวภาพ และหาสหสัมพันธ์ของตัวแปรในการผลิตถ่านชีวภาพ ซึ่งการออกแบบเตาเผาถ่านชีวภาพจะมีขนาดรูเจาะแกนกลาง 3.17 มิลลิเมตร จำนวน 15 24 และ 44 รูเจาะตามลำดับ ผลการศึกษาพบว่าเตาเผาถ่านชีวภาพขนาด 200 ลิตร ที่ใช้ชีวมวลเป็นแกลบให้ปริมาณถ่านชีวภาพสูงที่สุดเท่ากับ 51.1 เปอร์เซ็นต์ โดยจากการจำลองสภาพกระจายอุณหภูมิพบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยที่เวลา 1 2 และ 3 ชั่วโมง คือ 459.4±184.9 468.7±100.3 และ 353.1±97.8 องศาเซลเซียส ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับการทดสอบให้ความคลาดเคลื่อนเท่ากับ 6.5±6.2 3.9±4.1 และ 0.9±0.9 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ และจากสมการสหสัมพันธ์พบว่าอุณหภูมิเฉลี่ยในเตาเผาไม่ได้มีผลต่อปริมาณของถ่านชีวภาพและค่าความเป็นกรด-ด่างของถ่านชีวภาพอย่างมีนัยสำคัญ แต่กลับเป็นตัวแปรมิติของเตา ได้แก่ A/Ap และ L/D เวลาที่ใช้ในการแยกสลายด้วยความร้อน และชนิดของชีวมวล ที่ส่งผลต่อปริมาณของถ่านชีวภาพ นอกจากนี้ยังพบว่า A/Ap L/D และเวลาที่ใช้ในการแยกสลายด้วยความร้อน เป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อค่าความเป็นกรด-ด่างของถ่านชีวภาพด้วย จากผลการวิเคราะห์นี้ทำให้ทราบถึงลักษณะการกระจายอุณหภูมิของเตาเผาที่มีขนาดแตกต่างกันและปัจจัยต่าง ๆ ที่ส่งผลต่อปริมาณถ่านชีวภาพและค่าความเป็นกรด-ด่างของถ่านชีวภาพที่ได้จากกระบวนการผลิต
Downloads
References
Budai A, Rasse DP, Lagomarsino A, Lerch TZ, Paruch L. Biochar persistence, priming and microbial responses to pyrolysis temperature series. Biol Fertil Soils. 2016 Aug;52(6):749–61.
Mengesha TT, Ramayya AV. Performance evaluation of pyrolysis cookstove using water boiling test. Am J Mod Phys. 2017 Sep 12;6(5):108.
Biochar production using pyrolysis cook stove from coffee husk, Wood working waster and wastes from bedele brewery.
Wallace C. Microwave pyrolysis biochar characterization and modeling of char reinforced GFRP biocomposites [Internet]. University of New Brunswick.; 2019 [cited 2022 Nov 21]. Available from:https://unbscholar.lib.unb.ca/islandora/object/unbscholar%3A9802/
Petchaihan L, Panyoyai N, Khamdaeng T, Wongsiriamnuay T. Test of a modified small-scale biochar kiln. IOP Conf Ser Earth Environ Sci. 2020 Mar 1;463(1):012004.
Srisophon M, Khamdaeng T, Panyoyai N, Wongsiriamnuay T. Characterization of thermal distribution in 50-Liter biochar kiln at different heating times. IOP Conf Ser Earth Environ Sci. 2020 Mar 1;463(1):012079.
Budai A, Wang L, Gronli M, Strand LT, Michael J. Antal J, Abiven S, et al. Surface properties and chemical composition of corncob and miscanthus biochars: Effects of production temperature and method [Internet]. ACS Publications. American Chemical Society; 2014 [cited 2022 Nov 21]. Availablefrom:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jf501139f
Intagun W, Khamdaeng T, Prom-ngarm P, Panyoyai N. Effect of core puncture diameter on Bio-Char kiln efficiency. Int J Biotechnol Bioeng. 2018 Oct 1;12(11):435–9.
Mengesha TT, Ramayya A. Heat transfer validation and comparative evaluation of biochar yield from pyrolysis cook stove. J of Agricultural Science and Technology: B. 2015; 5:389-400.
Daosukho S, Rodprasert S. The development of soil quality using biochar amendment from agricultural waste. Bull Appl Sci. 2015 Aug 1;4
(4):95–102.
Fabrication of magnetic biochar as a treatment medium for As(V) via pyroly sis of FeCl3- pretreated spent coffee ground. Environ Pollut.
Oct 1;229:942–9.
Panyoyai N, Wongsiriamnuay T, Khamdaeng T. Temperature distribution inside biochar kiln for biochar production. The 10 th International Conference on Sciences, Technology and Innovation for Sustainable Well-Being (STISWB 2018). July 11th -13th; Vientiane, LaoVientiane, Lao PDR, 2018. p. 56–60.
Panyoyai N, Petchaihan L, Wongsiriamnuay T, Hiransatitporn B, Khamdaeng T. Simulation of temperature distribution in biochar kiln with different feedstock types:J Engineering . 2019 Dec 28;5(2):59–64. Available from: doi:10.14456 /mijet.2019.9. [Accessed 14th Dec 2022].
Djousse Kanouo, BM, Allaire SE, Munson AD. quality of biochars made from eucalyptus tree bark and corncob using a pilot-scale retort kiln. Waste Biomass Valorization. 2018 Jun 1;9(6): 899–909.Available from:doi.org/10.1007/ s12649-017-9884-2[Accessed 14th Dec 2022].
Wijitkosum S, Jiwnok P. Elemental composition of biochar obtained from agricultural waste for soil amendment and carbon sequestration. Appl Sci. 2019 Jan;9(19):3980.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2022 วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.