การผลิตไบโอดีเซลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาอัดขึ้นรูปแคลเซียมออกไซด์จากเปลือกหอยด้วยกระบวนการรีฟลักซ์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไบโอดีเซลที่สังเคราะห์จากเปลือกหอยแมลงภู่ด้วยกระบวนการอัดขึ้นรูป CaO ที่สังเคราะห์ได้จากเปลือกหอยแมลงภู่เหลือทิ้งสำหรับการผลิตไบโอดีเซล เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้แก้วชนิดบอโรซิลิเกตเป็นตัวรองรับและโซเดียมซิลิเกตเป็นตัวเชื่อมประสาน ทำการวิเคราะห์คุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาอัดขึ้นรูปด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (XRD) วิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยา (XRF) จากการทดลองพบตำแหน่งการเลี้ยวเบนสูงสุด 34.50º แสดงถึงการมี CaO เป็นองค์ประกอบ ทำการศึกษาปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไบโอดีเซล เช่น ปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 10 15 และ 20 โดยน้ำหนัก อัตราส่วน CaO:Support 30:70 50:50 และ 70:30 อัตราส่วนเมทานอลต่อน้ำมัน ช่วง 6:1–18:1 ทำการผลิตไบโอดีเซลด้วยเทคนิคการรีฟลักซ์์ผ่านกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส ระยะเวลา 3 ชั่วโมง พบว่า ให้ปริมาณผลได้ของไบโอดีเซลสูงสุดร้อยละ 81.20 ที่ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาเข้มข้นร้อยละ 15 โดยน้ำหนัก อัตราส่วนเมทานอลต่อน้ำมัน 9:1 อัตราส่วน CaO:Support ที่ 70:30 มีปริมาณเมทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน (FAME) ร้อยละ 82.46 และสมบัติทางกายภาพของน้ำมันไบโอดีเซลที่สังเคราะห์ผ่านตามมาตรฐานของกรมธุรกิจพลังงาน โดยรวมผลจากการศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพของการใช้เปลือกหอยแมลงภู่ในการสังเคราะห์ CaO สำหรับการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาและวิธีการอัดขึ้นรูปเพื่อสังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการผลิตไบโอดีเซล ผลการทดลองยังมุ่งไปเพื่อให้ความสำคัญของปัจจัยที่เหมาะสมเพื่อให้ได้ผลผลิตไบโอดีเซลสูงสุด
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ลงตีพิมพ์เป็นข้อคิดเห็นของผู้เขียนเท่านั้น
ผู้เขียนจะต้องเป็นผู้รับผิดชอบต่อผลทางกฎหมายใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากบทความนั้น
References
N. E. Viriya, P. Krasae, W. Nualpaeng, B. Yoosuk and K. Faungnawakij, “Biodiesel production over Ca-based solid catalysts derived from industrial wastes,” Fuel, vol. 92, pp. 239–244, 2012.
M. Kouzu, T. Kasuno, M. Tajika, Y. Sugimoto, S. Yamanaka and J. Hidaka, “Calcium oxide as a solid base catalyst for transesterification of soybean oil and its application to biodiesel production,” Fuel, vol. 87, pp. 2798–2806, 2008.
H. Ibrahim, A. Ahmed, S. Bugaje, I. M. Mohammed- Dabo and C. D. Ugwumma, “Synthesis of bulk calciumm oxide (CaO) catalyst and its efficiency for biodiesel production,” Journal of Energy Technologies and Policy, vol. 12, pp. 14–16, 2013.
A. Buasri, B. Ksapabutr, M. Panapoy, and N. Chaiyut, “Biodiesel production from waste cooking palm oil using calcium oxide supported on activated carbon as catalyst in a fixed bed reactor,” Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 29, pp. 1–5, 2012.
S. L. Lee, Y. C. Wong, Y. P. Tan and S. Y. Yew, “Transesterification of palm oil to biodiesel by using waste obtuse horn shell-derived CaO catalyst,” Energy Conversion and Management, vol. 93, pp. 282–288, 2015.
A. Shamshad, C. Shalini Vinayak, V. Pathak, K.Richa and V. Vineet, “Optimization of direct transesterification of Chlorella pyrenoidosa catalyzed by waste egg shell based heterogenous nano – CaO catalyst,” Renewable Energy, vol. 20, pp. 960–1481, 2020.
P.S. Ana, P. Jaime, G. Joao, J. Maria and B. Joao, “Biodiesel production over lime. Catalytic contributions of bulk phases and surface Ca species formed during reaction,” Renewable Energy, vol. 99, pp. 622–630, 2016.
M. Siwaporn, O. Chutima, W. Vararut, B. Christopher, C. Smith, C. Suwilai, K. Pradudnet, and B. Supakorn, “Transesterification of soybean oil using bovine bone waste as new catalyst,” Bioresource Technology, vol. 143, pp. 686–690, 2013.
B. L. Peng, P. Gaanty, and H. Shafida, “Biodiesel production via transesterification of palm olein using waste mud crab (Scylla serrata) shell as a heterogeneous catalyst,” Bioresource Technology, vol. 100, pp. 6362–6368, 2009.
X. Liu, H. He, Y. Wang, S. Zhu, and X. Piao, “Transesterification of soybean oil to biodiesel using CaO as a solid base catalyst,” Fuel, vol. 87, pp. 216–221, 2008.
C. Ngamcharussrivichai, P. Totarat, and K. Bunyakiat, “Ca and Zn mixed oxide as a heterogeneous base catalyst for transesterification of palm kernel oil,” Applied Catalysis A: General, vol. 341, pp. 77–85, 2008.
T. Wan, P. Yu, S. Gong, Q. Li, and Y. Luo, “Application of KF/MgO as a heterogeneous catalyst in the production of biodiesel from rapeseed oil,” Korean Journal of Chemical Engineering, vol. 25, pp. 998–1003, 2008.
C. Ching-Lung, H. Chien-Chang, T. Dang, and C. Jo-Shu, “Biodiesel synthesis via heterogeneous catalysis using modified strontium oxides as the catalysts,” Bioresource Technology, vol. 113, pp. 8–13, 2012.
J. Rodproobun and J. Chanathaworn, “The development of an extruded heterogeneous catalyst for biodiesel production,” in Thai Society for Biotechnology International Conference Online “Green Energy & Zero Waste Society”, 2021, pp. 271–279 (in Thai).
C. Jutaporn, “Improvement of calcium oxide as a heterogeneous catalyst derived from material wastes for biodiesel production,” The Journal of KMUTNB, vol. 32, pp. 770–781, 2022. (in Thai).
R. Jiranan, C. Jutaporn S. Natthanicha, and P. Pintana, “Characteristic analysis of waste mussel shell as a catalyst for biodiesel production,” National Conference on Heat and Mass Transfer in Thermal Equipments (20st), 18-20 March 2021, pp. 178–183.
B. Supakorn, M. Monta, and P. Apisit, “Decomposition study of calcium carbonate in shells” Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Thammasat University, 2015. (in Thai).
J. Walaipat, P. Rattanachai, and S. Kaokanya, “Biodiesel production by transesterification from chicken fat,” RMUTSB Academic Journal, vol. 5, pp. 41–49, 2017. (in Thai)
H. Hadiyanto, S. P. Lestari, A. Abdullah, W. Widayat, and H. Sunanto, “The development of fly ash-supported Cao derived from mollusk shell of Anadara Granosa and Paphia Undulata as heterogeneous CaO catalyst in biodiesel synthesis,” International Journal of Energy and Environmental Engineering, vol. 7, pp. 297–305, 2016.
M. Shaban, M. R. Abukhadra, R. Hosny, A. R. Rabie, S. A. Ahmed, and N. A. Negm, “Diatomite supported by CaO/MgO nanocomposite as heterogeneous catalyst for biodiesel production from waste cooking oil,” Journal of Molecular Liquids, vol. 279, pp. 224–231, 2019.
B. Supakorn, T. Pacaraporn, and P. Somluck, “The synthesis of waste mussel shell for the biodiesel preparation,” Science and Technology Kournal, vol. 21, pp. 526–532.