ผลของอุณหภูมิทอร์รีแฟกชันต่อสมบัติของขี้เลื่อยไม้สน
คำสำคัญ:
ขี้เลื่อยไม้สน, ทอร์รีแฟกชัน, ถ่านชีวภาพ, พลังงานชีวภาพบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ศึกษาการทอร์รีแฟกชันขี้เลื่อยไม้สนที่อุณหภูมิ 3 ระดับ นั่นคือ 250 275 และ 300 องศาเซลเซียส และเวลาที่ใช้ในปฏิกิริยา 30 นาที โดยทำการศึกษาผลของความรุนแรงของอุณหภูมิต่อผลได้เชิงมวลและสมบัติด้านเชื้อเพลิงของผลิตภัณฑ์แข็ง ได้แก่ องค์ประกอบแบบละเอียด ปริมาณความชื้นและเถ้า ค่าความร้อนสูง อัตราส่วนอะตอม รวมถึงวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชัน ผลการวิจัยพบว่า เมื่ออุณหภูมิทอร์รีไฟด์มีค่าสูงขึ้นจาก 250 เป็น 300 องศาเซลเซียส ผลได้เชิงมวลมีค่าลดลงจากร้อยละ 86.35 เป็น 62.63 ในขณะที่ปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นจากร้อยละ 49.26 เป็น 60.01 และค่าความร้อนสูงเพิ่มขึ้นจาก 19.64 เป็น 24.54 เมกกะจูลต่อกิโลกรัม เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์บอนและการลดลงของปริมาณออกซิเจนและไฮโดรเจน สัดส่วนอะตอมออกซิเจนต่อคาร์บอน (O/C) และไฮโดรเจนต่อคาร์บอน (H/C) ของขี้เลื่อยไม้สนทอร์รีไฟด์ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส มีค่าลดลงและมีสมบัติใกล้เคียงลิกไนต์ ดังนั้นขี้เลื่อยไม้สนที่ผ่านการปรับสภาพด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชันจึงเหมาะที่จะใช้ร่วมกับเชื้อเพลิงแข็งประเภทอื่นๆ รวมทั้งทดแทนถ่านหินในโรงไฟฟ้า
เอกสารอ้างอิง
กรวิพัชญ์ ประพันธ์ศร. (2558). ผลของการบำบัดเบื้องต้นของเศษการตัดแต่งกิ่งไม้ด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์และเถ้าลอยชีวมวลต่อการแปรเปลี่ยนคาร์บอนไนโตรเจนและของแข็งระเหยในกระบวนการผลิตปุ๋ยหมัก. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, คณะวิศวกรรมศาสตร์, สาขาวิชาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม.
ณัฐพงษ์ ประภาการ. (2558). การผลิตเชื้อเพลงชีวมวลคุณภาพสูงโดยใช้กระบวนการทอริแฟคชั่น. (วิทยานิพนธ์ปริญญาดุษฎีบัณฑิต). มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี, สำนักวิชาวิศวกรรมศาสตร์, สาขาวิชาวิศวกรรมเกษตรและอาหาร.
ณัฐรัตน์ ฉัตรวิบูลกุล. (2560). การปรับปรุงคุณสมบัติของชีวมวลผ่านกระบวนการทอรีแฟคชั่นด้วยเตาเผาแบบหมุน. (วิทยานิพนธ์ปริญญามหาบัณฑิต). มหาวิทยาลัยศิลปากร, คณะวิศวกรรมศาสตร์, สาขาวิชาวิศวกรรมพลังงาน.
นคร วรสุวรรณรักษ์. (2554). การศึกษาสมบัติเชิงเคมีความร้อนของวัสดุชีวมวลที่หาได้ในประเทศไทยเพื่อการแปรรูปเป็นพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ (รายงานการวิจัย). กรุงเทพฯ: สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย.
นราธร มหรรทัศนพงศ์, และยุวรัตน์ เงินเย็น. (2563). การทอริแฟคชั่นเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากกากของเสียโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาล. วารสารวิจัย มข. (ฉบับบัณฑิตศึกษา), 20(1), 65-75.
สุรเศรษฐ์ พาพันธ์, พิเชฐ นิลดวงดี, และเอกวุฒิ แสนคำวงษ์. (2562). คุณสมบัติการเผาไหม้ของเปลือกทุเรียน ทางปาล์ม และทางตาลที่ผ่านกระบวนการทอรีแฟกชั่น. ใน การประชุมวิชาการเครือข่ายวิศวกรรมเครื่องกลแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 33. อุดรธานี: มหาวิทยาลัยมหาสารคาม.
อรอริน คุ้มศักดิ์, วีรพงษ์ วัฒนะน้อย, และนคร วรสุวรรณรักษ์. (2554). การทอริแฟคชั่นเชื้อเพลิงอัดเม็ดจากกากของเสียโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาล. วารสารวิจัยและพัฒนา มจธ., 34(4), 341-355.
Acharya, B., & Animesh, D. (2016). Fuel property enhancement of lignocellulosic and nonlignocellulosic biomass through torrefaction. Biomass Conversion and Biorefinery, 6(2), 139–149.
Adeyi, O. (2010). Proximate composition of some agricultural wastes in Nigeria and their potential use in activated carbon production. Journal of Applied Sciences and Environmental Management, 14(1), 55-58.
Chi-Leung, S., & Thomas, L.E. (2018). FTIR-based models for assessment of mass yield and biofuel properties of torrefied wood. Wood Science and Technology, 52(1), 209–227.
Demirbas, A. (2007). Effects of moisture and hydrogen content on the heating value of fuels. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 29(7), 649–655.
Dhakate, S.R., Pathak, A.K., Prateek, J., Mandeep, S., Singh, B.P., Subhedar, K. M., Sharda, S.S., & Seth, R.K. (2019). Rice straw biomass to high energy yield biocoal by torrefaction: indian perspective. Current Science, 116(5), 831–838.
Energy789. (2021). Wood Sawdust. Retrieved August, 8, 2021, from https://energy789.com/en/articles/90848-wood-sawdust.
Granados, D.A., Ruiz, R.A., Vega, L.Y., & Chejne, F. (2017). Study of reactivity reduction in sugarcane bagasse as consequence of a torrefaction process. Energy 139, 818–827.
Ioelovich, M. (2016). Comparison of methods for calculating the combustion heat of biopolymers and vegetable biomass. ChemXpress, 9(6), 107.
Islam, M., Atikul, M., Ali, A., Sharif, H.L., Md., A.A., & Md., A.I. (2019). Characterization of solid biofuel produced from banana stalk via hydrothermal carbonization. Biomass Conversion and Biorefinery, 9(4), 651–658.
Kethobile, E., Clever, K., & Jerekias, G. (2020). Characterisation of the non-oil jatropha biomass material for use as a source of solid fuel. Biomass Conversion and Biorefinery, 10(4), 1251–1267.
Kongto, P., Palamanit , A., Tippayawong, N., & Chaiprapat, S. (2563). Biomass torrefaction technology for producing high quality solid biofuels. Engineering Journal Chiang Mai University, 27(2), 121–150.
Lowden, L.A., & Terence, R.H. (2013). Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction. Fire Science Reviews, 2(1), 1–19.
Mamvura, T.A., & Danha, G. (2020). Biomass torrefaction as an emerging technology to aid in energy production. Heliyon, 6(3), e03531.
Manouchehrinejad, M., Van Giesen, I., & Mani, S. (2018). Grindability of torrefied wood chips and wood pellets. Fuel Processing Technology, 182, 45–55.
McNamee, P., Adams, P.W.R., McManus, M.C., Dooley, B., Darvell, L.I., Williams, A., & Jones, J.M. (2016). An Assessment of the torrefaction of north american pine and life cycle greenhouse gas emissions. Energy Conversion and Management, 113, 177–188.
Niu, Y., Lv, Y., Lei, Y., Liu, S., Liang, Y., Wang, D., & Hui, S. (2019). Biomass torrefaction: properties, applications, challenges, and economy. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 115, 109395.
Onsri, T., & Tippayawong, N. (2018). Overview of biomass upgrading by torrefaction process. Engineering Journal Chiang Mai University, 25(1), 11–33.
Oyebode, W.A., & Helen, O. (2021). Impact of torrefaction process temperature on the energy content and chemical composition of stool tree (alstonia congenisis engl) woody biomass. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 4, 100115.
Pala, M., Ismail, C.K., Hasan, B.B., & Jale, Y. (2014). Hydrothermal carbonization and torrefaction of grape pomace: a comparative evaluation. Bioresource Technology, 161, 255–262.
Paraschiv, S., & Lizica, S.P. (2020). Trends of carbon dioxide (CO2) emissions from fossil fuels combustion (coal, gas and oil) in the EU member states from 1960 to 2018. Energy Reports, 6, 237–42.
Peng, J.H., Bi, H.T., Sokhansanj, S., & Lim, J.C. (2012). A study of particle size effect on biomass torrefaction and Densification. Energy & Fuels, 26(6), 3826–3839.
Ramos-Carmona, S., Juan, F.P., Manuel, R.P., Rolando, B., & Manuel, G.P. (2017). Effect of torrefaction temperature on properties of patula pine. Maderas. Ciencia y Tecnología, 19(1), 39–50.
Singh, S., Jyoti, P.C., & Monoj, K.M. (2020). Torrefaction of woody biomass (acacia nilotica): investigation of fuel and flow properties to study its suitability as a good quality solid fuel. Renewable Energy, 153, 711–724.
Sukiran, M.A., Wan Daud, W.M.A., Abnisa, F., Nasrin, A.B., Astimar, A.A., & Loh, S.K. (2021). Individual torrefaction parameter enhances characteristics of torrefied empty fruit bunches. Biomass Conversion and Biorefinery, 11(2), 461–472.
Telmo, C., & Lousada, J. (2011). The explained variation by lignin and extractive contents on higher heating value of wood. Biomass and Bioenergy, 35(5), 1663–1667.
Trouvé, G., Brillard, A., Maryandyshev, P., Kehrli, D., Eseev, M., Lyubov, V., & Brilhac, J.F. (2021). Analyses of the impact of torrefaction processes on hydrolysis lignin samples through chemical and morphological investigations. Biomass Conversion and Biorefinery, 11(5), 2123–2132.
Tumuluru, J.S. (2015). Comparison of chemical composition and energy property of torrefied switchgrass and corn stover. Frontiers in Energy Research, 3, 46.
Yang, H., Yan, R., Chen, H., Lee, D.H., & Zheng, C. (2007). Characteristics of hemicellulose, cellulose and lignin pyrolysis, Fuel, 86, 1781–1788.
Zhang, S., Hu, B., Zhang, L., & Xiong, Y. (2016). Effects of torrefaction on yield and quality of pyrolysis char and its application on preparation of activated carbon. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 119, 217–223.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
กองบรรณาธิการขอสงวนสิทธิ์ในการปรับปรุงแก้ไขตัวอักษรและคำสะกดต่างๆ ที่ไม่ถูกต้อง และต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร PSRU Journal of Science and Technology ถือเป็นกรรมสิทธิ์ของคณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏพิบูลสงคราม และ
ผลการพิจารณาคัดเลือกบทความตีพิมพ์ในวารสารให้ถือมติของกองบรรณาธิการเป็นที่สิ้นสุด
