อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ในกระบวนการสลายตัวทางความร้อน สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงเหลว

Main Article Content

จุฑาภรณ์ ชนะถาวร
สราวุธ พลวงษ์ศรี

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ต่อปริมาณผลได้และสมบัติของเชื้อเพลิงเหลวจากไม้กระถินยักษ์ ทำการวิเคราะห์สมบัติพื้นฐานของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิค SEM FTIR XRD และ EDX ศึกษาอิทธิพลของปัจจัย ได้แก่ ผลของอุณหภูมิโซนเร่งปฏิกิริยา (400 - 600 องศาเซลเซียส) อัตราส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อชีวมวล (1:1 - 3:1) ทำการทดลองการย่อยสลายทางความร้อนในกระบวนการไพโรไลซีสแบบเร็วด้วยเครื่องฟลูอิไดซ์เบดแบบฟองในระบบไร้อากาศด้วยแก๊สเฉื่อย ศึกษาปริมาณของเชื้อเพลิงเหลว ของแข็ง และแก๊ส องค์ประกอบของออกซิเจนและสมบัติทางความร้อนของเชื้อเพลิงเหลว วิเคราะห์ผลของการปล่อยแก๊สไอเสียในการเผาไหม้เชื้อเพลิงเหลว จากการทดลองพบว่า อุณหภูมิโซนเร่งปฏิกิริยาส่งผลให้ปริมาณของเชื้อเพลิงเหลวลดลง รวมถึงอัตราส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อชีวมวลที่สูงขึ้นส่งผลต่อปริมาณเชื้อเพลิงเหลวลดลงเช่นเดียวกัน ในขณะที่ปริมาณของแก๊สเพิ่มขึ้น แต่อย่างไรก็ตามปริมาณองค์ประกอบของออกซิเจนในเชื้อเพลิงเหลวถูกกำจัดได้ถึงร้อยละ 47.4 เมื่อเปรียบเทียบกับการไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา สามารถปรับปรุงสมบัติทางความร้อนของเชื้อเพลิงเหลวให้สูงขึ้น ให้ค่าความร้อนสูงมากที่สุด 33.76  เมกะจูล/กิโลกรัม ที่สภาวะอุณหภูมิไพโรไลซีส 500 องศาเซลเซียส อุณหภูมิโซนเร่งปฏิกิริยา 600 องศาเซลเซียส อัตราส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อชีวมวล 3:1 จากการวิเคราะห์แก๊สไอเสียที่ปล่อยออกมาขณะการเผาไหม้ พบว่าเชื้อเพลิงเหลวมีปริมาณการปล่อยแก๊สไอเสียส่วนใหญ่ค่อนข้างต่ำกว่าน้ำมันดีเซล
เชิงการค้า

Article Details

How to Cite
[1]
ชนะถาวร จ. และ พลวงษ์ศรี ส., “อิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์ในกระบวนการสลายตัวทางความร้อน สำหรับการผลิตเชื้อเพลิงเหลว”, J of Ind. Tech. UBRU, ปี 13, ฉบับที่ 1, น. 1–14, พ.ค. 2023.
บท
บทความวิจัย

References

Mohammad IJ, Mohammad GR, Ashfaque AC, Nanjappa A. Biofuels production through biomass pyrolysis-a technological review. Energy. 2012; 5: 4952-5001.

Demirbas A. Partly chemical analysis of liquid fraction of flash pyrolysis products from biomass in the presence of sodium carbonate. Energy Conversion and Management. 2002; 43: 1801-9.

Kabir G, Hameed BH. Recent progress on catalytic pyrolysis of lignocellulosic biomass to high-grade bio-oil and bio-chemicals. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017; 70: 945-67.

Asadullah M, Rahman MA, Ali MM, Motin MA, Sultan MB, Alam MR. Production of bio-oil from fixed bed pyrolysis of bagasse. Fuel. 2007; 86: 2514-20.

Demiral I, Sensoz, S. The effects of different catalysts on the pyrolysis of industrial wastes (olive and hazelnut bagasse). Bioresource Technology. 2008; 99: 8002-7.

Mohan D, Pittman CU, Bricka M, Smith F, Yancey B, Mohammad J. Sorption of arsenic, cadmium, and lead by chars produced from fast pyrolysis of wood and bark during bio-oil production. Journal of Colloid and Interface Science. 2007; 310: 57-73.

Zhang X, Sun L, Chen L, Xie X, Zhao B, Si H, Meng G. Upgrading of biomass fast pyrolysis vapors over CaO and Fe(III)/CaO catalyst. Journal Applied Pyrolysis. 2014; 108: 35-40.

Zhang Q, Chang J, Wang, Xu Y. Upgrading bio-oil over different solid catalyst. Energy Fuels. 2006; 20(6): 2717-20.

Senol O, Viljava TR, Krause AOI. Hydrodeoxygenation of methyl esters on sulphided NiMo/gAl2O3 and CoMo/g-Al2O3 catalysts. Catalysis Today. 2005; 100: 331-5.

Scholze B, Meier D. Characterization of the water-insoluble fraction from pyrolysis oil (pyrolytic lignin). Part I. PY-GC/MS, FTIR, and functional groups. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2001; 60(1): 45-54

Takanabe K, Aika K, Seshan K, Lefferts L. Sustainable hydrogen from bio-oil-steam reforming of acetic acid as a model oxygenate. Journal of Catalyst. 2004; 227(1): 101-8.

Xueting W, Adam AA, Magdalena OC, Xiaodong Z, Natalia MM, Johan N, Stefan C, Johan G, Magnus S, Anders H, Per-Anders C. Methanol desorption from Cu-ZSM-5 studied by in situinfrared spectroscopy and first-principles calculations. The journal of Physical Chemistry. 2017; 121: 27389-98.

Michael B, Jeffrey SC, Hiroki A, Naoto O. A study of guaiacol, cellulose, and hinoki wood pyrolysis with silica, ZrO2 & TiO2 and ZSM-5 catalysts. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2017; 125: 178-84.

Shoucheng D, David PG, Julia AV, George MB. The effect of ZSM-5 catalyst support in catalytic pyrolysis of biomass and compounds abundant in pyrolysis bio-oils. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2016; 122: 7-12.

Jiraporn P, Kunn K, Presert R, Prapan K, Napida H. Pt/Al2O3-catalytic deoxygenation for upgrading of Leucaena leucocephala-pyrolysis oil. Bioresource Technology. 2013; 139: 128-35.

Mante OD, Agblevor FA, Oyama ST, McClung R. The influence of recycling non-condensable gases in the fractional catalytic pyrolysis of biomass. Bioresource Technology. 2012; 111: 482-90.

Ponsri N, Suntivarakorn R. A comparative study of engine performance on modified diesel engine with gasoline, LPG and biogas fuel. KKU Research Journal. 2011; 11(1): 27-38. (in Thai)

Mani M, Subash C, Nagarajan G. Performance, emission and combustion characteristics of a DI diesel engine using waste plastic oil. Applied Thermal Engineering. 2009; 29(13): 2738-44.

Mani M, Nagarajan G. Sampath S. Characterisation and effect of using waste plastic oil and diesel fuel blends in compression ignition engine. Energy. 2011; 31(1): 212-9.