คุณลักษณะทางความร้อนของเตาเผาถ่านชีวภาพแบบแอนิลาและปัจจัยที่ส่งผลต่อการผลิตถ่านชีวภาพ

ผู้แต่ง

  • ชัยพร มณีขัติย์ สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • ทิพาพร คำแดง สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • นำพร ปัญโญใหญ่ สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • ธนศิษฏ์ วงศ์ศิริอำนวย สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมและอุตสาหกรรมเกษตร มหาวิทยาลัยแม่โจ้
  • ประชา ยืนยงกุล สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา

DOI:

https://doi.org/10.14456/rmutlengj.2022.7

คำสำคัญ:

การจำลองทางความร้อน, เตาเผาแบบแอนิลา, ถ่านชีวภาพ, สหสัมพันธ์

บทคัดย่อ

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

Download data is not yet available.

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

2022-12-23

How to Cite

มณีขัติย์ ช. ., คำแดง ท. ., ปัญโญใหญ่ น., วงศ์ศิริอำนวย ธ. ., & ยืนยงกุล ป. . (2022). คุณลักษณะทางความร้อนของเตาเผาถ่านชีวภาพแบบแอนิลาและปัจจัยที่ส่งผลต่อการผลิตถ่านชีวภาพ. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา, 7(2), 1–9. https://doi.org/10.14456/rmutlengj.2022.7