การไพโรไลซีสแบบเร็วไม้กระถินยักษ์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบสั่นชนิดท่อทรงกระบอก
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้เป็นการศึกษากระบวนการไพโรไลซีสแบบเร็วในเครื่องปฏิกรณ์แบบสั่นในท่อทรงกระบอกโดยใช้ไม้กระถินยักษ์เป็นวัตถุดิบ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาตัวแปรต่าง ๆ ได้แก่ ขนาดอนุภาคชีวมวล โซนให้ความร้อน อัตราป้อนชีวมวล อัตราการไหลไนโตรเจน เวลาคงอยู่ของไอ และศึกษาการนำไบโอออยล์ที่ผลิตได้มาปรับปรุงสมบัติให้ดีขึ้น โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 2 ชนิด ได้แก่ ผงไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) และ เพอร์ไลต์ ผลการทดลองพบว่าขนาดชีวมวล 0.6-1.0 มม. โซนให้ความร้อน 55 ซม. อัตราการป้อนชีวมวล 1 กก./ชม. อัตราการไหลของไนโตรเจน 5 ลิตร/นาที ให้ปริมาณผลได้ของไบโอออยล์รวมร้อยละ 61.4 และค่าความร้อนไบโอออยล์ 17.0 เมกะจูล/กก. ในงานวิจัยนี้ได้ค้นพบสิ่งใหม่ คือ นอกจากได้ไบโอออยล์หนักและน้ำแล้วยังได้ไบโอออยล์เฟสเบาที่มีค่าความร้อนสูงถึง 26.6 เมกะจูล/กก. การปรับปรุงไบโอออยล์ทำให้ค่าความร้อนเพิ่มขึ้นและปริมาณน้ำลดลงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาผงไทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) และ เพอร์ไลต์ พบว่าปริมาณผลได้ของไบโอออยล์เฟสหนักมีค่าเป็นร้อยละ 6.04 และ 6.76 และค่าความร้อนสูงมีค่าเป็น 29.5 และ 28.9 เมกะจูล/กก. และปริมาณน้ำลดลงจากร้อยละ 46.3 เป็นร้อยละ 11.7 และ 12.2 ตามลำดับ
Article Details
References
Biomass and Product upgrading. Biomass and Bioenergy, 2012. 38: p. 68-94.
Pattiya, A. and S. Suttibak, Fast Pyrolysis of Sugarcane Residues in a Fluidised bed Reactor with a Hot Vapour Filter. Journal of the Energy Institute, 2017. 90(1): p. 110-119.
Raja, S. A., Kennedy, Z. R., Pillai, B. C., and Lee, C. L. R, Flash pyrolysis of jatropha oil cake in electrically heated fluidized bed reactor. Energy, 2010. 35(7): p. 2819-2823.
นันทปรีชา สิงห์ทอง, นุวงศ์ ชลคุป, และ อดิศักดิ์ ปัตติยะ, การไพโรไลซีสแบบเร็วของถ่านทอร์รีไฟด์จากไม้กระถินยักษ์ในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบฟอง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ., 2020. 15(2): p. 81-97.
กฤษฎา ลำพองชาติ, นุวงศ์ ชลคุป, และ อดิศักดิ์ ปัตติยะ, ผลของตัวทำละลายที่ใช้เตรียมเหง้ามันสำปะหลังต่อผลิตภัณฑ์ จากกระบวนการไพโรไลซีสแบบเร็ว
วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ., 2018. 13(2): p. 106-117.
Ly, H. V., Lim, D.-H., Sim, J. W., Kim, S.-S., and Kim, J, Catalytic pyrolysis of tulip tree (Liriodendron) in bubbling fluidized-bed reactor for upgrading bio-oil using dolomite catalyst. Energy, 2018. 162: p. 564-575.
Park, J. Y., Kim, J. K., Oh, C. H., Park, J. W., and Kwon, E. E, Production of bio-oil from fast pyrolysis of biomass using a pilot-scale circulating fluidized bed reactor and its characterization. J Environ Manage, 2019. 234: p. 138-144.
Suntivarakorn, R., Treedet, W., Singbua, P., and Teeramaetawat, N, Fast pyrolysis from Napier grass for pyrolysis oil production by using circulating Fluidized Bed Reactor: Improvement of pyrolysis system and production cost. Energy Reports, 2018. 4: p. 565-575.
Guoxin, H., Xiwu, G., Hao, H., Haojie, F., and Zheng, W, Experimental Studies on Flow and Pyrolysis of Coal with Solid Heat Carrier in a Modified Rotating Cone Reactor. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 2008. 47(9-10): p. 1777-1785.
Papari, S., K. Hawboldt, and R. Helleur, Pyrolysis: A Theoretical and Experimental Study on the Conversion of Softwood Sawmill Residues to Bio-oil. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2015. 54(2): p. 605-611.
Luo, G., Chandler, D. S., Anjos, L. C. A., Eng, R. J., Jia, P., and Resende, F. L. P, Pyrolysis of whole Wood Chips and Rods in a Novel Ablative Reactor. Fuel, 2017. 194: p. 229-238.
Papari, S., K. Hawboldt, and R. Helleur, Production and Characterization of Pyrolysis Oil from Sawmill Residues in an Auger Reactor. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2017. 56(8): p. 1920-1925.
Pattiya, A., S. Sukkasi, and V. Goodwin, Fast Pyrolysis of Sugarcane and Cassava Residues in a Free-fall Reactor. Energy, 2012. 44(1): p. 1067-1077.
นิกรศิลป์ บุญสมบัติ และ อดิศักดิ์ ปัตติยะ, ผลของตัวเร่งปฏิกิริยาธรรมชาติในกระบวนไพโรไลซีสแบบเร็วของเหง้ามันสำปะหลังในเครื่องปฏิกรณ์แบบตกอิสระ. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ. , 2017. 12: p. 1-11.
Shoaib, A. M., El-Adly, R. A., Hassanean, M. H. M., Youssry, A., and Bhran, A. A, Developing a Free-fall Reactor for Rice Straw Fast Pyrolysis to Produce Bio-products. Egyptian Journal of Petroleum, 2018. 27(4): p. 1305-1311.
ณัฐพันธ์ พรหมสาเภา, นุชิดา สุวแพทย์, และ อดิศักดิ์ ปัตติยะ, การผลิตไบโอออยล์จากการไพโรไลซีสแบบเร็วของกาก/เปลือกเมล็ดมะเยาหินและกากเมล็ดปาล์มโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดแบบฟอง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ., 2014. 9(2): p. 23-32.
สถาพร สอนสุภาพ และ อดิศักดิ์ ปัตติยะ, การปรับปรุงสมบัติของใบอ้อยด้วยกระบวนการทอร์รีแฟกชันโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบท่อไหลต่อเนื่อง. วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ., 2019. 14(1): p. 106-115.
Klaigaew, K., Wattanapaphawong, P., Khuhaudomlap, N., Hinchiranan, N., Kuchontara, P., Kangwansaichol, K., and Reubroycharoen, P, Liquid Phase Pyrolysis of Giant Leucaena Wood to Bio-oil over NiMo/Al2O3 Catalyst. Energy Procedia, 2015. 79: p. 492-499.
Ellens, C.J. and R.C. Brown, Optimization of a Free-fall Reactor for the Production of Fast Pyrolysis Bio-oil. Bioresour Technol, 2012. 103(1): p. 374-80.
Standard Specification for Pyrolysis Liquid Biofuel. ASTM D7544 - 12, 2014.