การวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบเกรย์เพื่อหาสภาวะเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากไส้ปลา
Article Sidebar
เผยแพร่แล้ว:
ก.ย. 5, 2019
คำสำคัญ:
ไบโอดีเซล พลังงานทางเลือก ความสัมพันธ์แบบเกรย์ ไส้ปลา ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน
Main Article Content
บทคัดย่อ
บทความวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการหาสภาวะเงื่อนไขที่เหมาะสมของกระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันไส้ปลา โดยวิธีการวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบเกรย์ถูกนำมาใช้หาเงื่อนไขที่เหมาะสมแบบหลายวัตถุประสงค์ร่วมกัน เพื่อให้ได้น้ำมัน ไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพเพียงพอสำหรับการนำไปใช้งานกับเครื่องยนต์ทางการเกษตร ในกระบวนการทดลองผลิตไบโอดีเซลใช้ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน การสังเคราะห์ไบโอดีเซลมี 4 พารามิเตอร์ที่ถูกศึกษาประกอบด้วย อัตราส่วนผสม เมทานอลต่อโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ความเร็วรอบการกวน เวลาในการทำปฏิกิริยา และอุณหภูมิการทำปฏิกิริยา สำหรับผลตอบสนองที่ต้องการทราบคือ ปริมาณกรดไขมันอิสระ (FFA) ค่าเถ้าซัลเฟส และจุดวาบไฟ ผลการทดลองพบว่าค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลที่ส่วนผสมของ เมทานอล : โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ที่ส่วนผสม 3.0:130 ความเร็วรอบการกวนที่ 500 รอบต่อนาที เวลาการทำปฏิกิริยาที่ 60 นาที และอุณหภูมิการทำปฏิกิริยาที่ 60 °C ไบโอดีเซลจากเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดนี้แสดงค่าปริมาณ FFA เท่ากับ 1.60 mg KOH/g Oil เถ้าซัลเฟส เท่ากับ 0.11% m/m และจุดวาบไฟเท่ากับ 162 °C ผลที่ได้สอดคล้องกับระดับที่มาตรฐานของกรมธุรกิจพลังงานกำหนด เมื่อทดลองใช้กับเครื่องยนต์ทางการเกษตรแล้วสามารถใช้งานได้อย่างต่อเนื่องโดยเครื่องยนต์ไม่เกิดการดับหรือเกิดการกระตุก
ไม่เกิดการดับหรือเกิดการกระตุก
Article Details
รูปแบบการอ้างอิง
[1]
A. Kumboon, “การวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบเกรย์เพื่อหาสภาวะเงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากไส้ปลา”, sej, ปี 14, ฉบับที่ 1, น. 88–98, ก.ย. 2019.
ประเภทบทความ
บทความวิจัย
ลิขสิทธิ์เป็นของวารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ
เอกสารอ้างอิง
[1] กระทรวงพลังงาน. (2561, ตุลาคม 19). สถานการณ์พลังงานของประเทศไทย เดิอน มกราคม-กันยายน พศ.2561. [Online].Available: https://www. dede.go.th/download/state_61/front%20page_sep.pdf.
[2] กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2561, ธันวาคม 1). ข้อมูลการใช้ไบโอดีเซลประจำเดือน ปี 2561. [Online].Available: https://www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=47882&filename=Biodiesel.
[3] H. Omidvarborna, A. Kumar and D. Kim, “NOx emissions from lowtemperature combustion of biodiesel,” Fuel Process Technol, vol. 140, pp. 113-118, 2015.
[4] W. Roschata, T. Siritanon, T. Kaewpuang, B. Yoosuk and V. Promarak, “Economical and green biodiesel production process using river snail shells-derived heterogeneous catalyst and co-solvent method”, Bioresource Technology, vol. 209, pp. 343-350, 2016.
[5] I. Atadashi Musa, “The effects of alcohol to oil molar ratios and the type of alcohol on biodiesel production using transesterification process”. Egyptian Journal of Petroleum, vol. 25, no.11, pp. 21-31, 2016.
[6] M. Babaki, M. Yousefi, Z. Habibi, M. Mohammadi and J. Brask, “Effect of water, organic solvent and adsorbent contents on production of biodiesel fuel from canola oil catalyzed by various lipases immobilized on epoxy-functionalized silica as low cost biocatalyst,” Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, vol. 120, pp. 93-99, 2015.
[7] รุ่งทิพย์ ชัยเดช, “การผลิตไบโอดีเซลแบบต่อเนื่องจากน้ำมันทอดใช้แล้วโดยใช้ตัวเร่งปฏิกริยาโซเดียมเมทอกไซด์,” วิทยานิพนธ์ สาขาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, สงขลา, 2557.
[8] วุฒิชัย รสชาติ และ จาณียา ขันชะลี, “กระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากน้ํามันปาล์มดิบโดยใช้แคลเซียมออกไซด์จากเปลือกหอยแครงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี, ปีที่ 20, ฉบับที่ 1, หน้า 94-106, 2561.
[9] วุฒิชัย รสชาติ, เทอดเกียรติ แก้วพวง, บุญญาวัณย์ อยู่สุข, และ วินิช พรหมอารักษ์, “การผลิตน้ำมันไบโอดีเซลจากน้ำมันใช้แล้วที่อุณหภูมิห้องโดยใช้แคลเซียมออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกริยา,” ใน การประชุมสัมนาเชิงวิชาการรูปแบบพลังงานทดแทนสู่ชุมชนแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 7., 12-14 พฤศจิกายน 2557.
[10] W. Asri Kawentar and A. Budiman, “Synthesis of Biodiesel from Second-Used Cooking Oil,” Energy Procedia, vol. 32, pp. 190-199, 2013.
[11] N. Banerjee, R. Ramakrishnan and T. Jash, “Biodiesel production from used vegetable oil collected from shops selling fritters in Kolkata,” Energy Procedia, vol. 54, pp. 161 – 165, 2014.
[12] ปัญญา มณีจักร์, “การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้วโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเบสแก่ร่วมกับถ่านกัมมันต์,” การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยรังสิต ประจำปี 2558, 28 มกราคม 2558.
[13] M. Charoenchaitrakool and J. Thienmethangkoon, “Statistical optimization for biodiesel production from waste frying oil through two-step catalyzed process,” Fuel Processing Technology, vol. 92, no. 11, pp. 112-118, 2011.
[14] J. Escobar, E. Lora, O. Venturini, E. Yanez, E. Castillo and O. Almazan, “Biofuels: Environment, technology and food security,” Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 13, no. 16-17, pp. 1275-1287, 2009.
[15] S. Martinez, R. Romero, R. Natividad and J. Gonzalez, “Optimization of biodiesel production from sunflower oil by transesterification using Na2O/NaX and methanol,” Catalysis Today, vol. 220, no. 222, pp. 12-20, 2014.
[16] LLC for the National Biodiesel Board Centrec Consulting Group. (2014, September 10) “Biodiesel demand for animal fat and tallow generates an additonal revenue stream for the livestock industry”. [Online]. Available:https://biodiesel.org/docs/default-source/news---supporting-files/animal-fats-and-tallow-bd-demand-impact-report.pdf?sfvrsn=2
[17] M. da Cunha, L. Krause, M. Moraes, C. Faccini, R. Jacques, S. Almeida, M. Rodrigues and E. Caramão, “Beef tallow biodiesel produced in a pilot scale,” Fuel Processing Technology, vol. 90, no.14, pp. 570-575, 2009.
[18] D. Leung, X. Wu and M. Leung, “A review on biodiesel production using catalyzed transesterification,” Applied Energy. Vol. 87 no. 14, pp. 1083-1095, 2010.
[19] อุสารัตน์ ถาวรชัยสิทธิ์, ชลาลัย จันทร์ยอด, ปัทมาพร อินทร์พรหม และ วัฒนฤดี อึ้งมงคลชัย, “การผลิตไบโอดีเซลจากไขมันวัวด้วยปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดเบส,” วารสารวิทยาศาสตร์ลาดกระบัง, เล่มที่ 25, ฉบับที่ 11, หน้า 89-98, 2559.
[20] A. Acır , M. Emin Canlı, İ. Ata and R. Çakıroglu, “Parametric optimization of energy and exergy analyses of a novel solar air heater with grey relational analysis,” Applied Thermal Engineering, vol. 122, pp. 330-338, 2017.
[21] F. Ma, L. Clements and M. Hanna, “The effects of catalyst, free fatty acids and water on transesterification of beef tallow,” Transactions of the ASAE, vol. 41, pp. 1261-1264, 1998.
[22] K. Thiruvengadaravi, J. Nandagopal, V. Sathya Selva Bala , S. Dinesh Kirupha, P. Vijayalakshmi and S. Sivanesan, “Kinetic study of the esterification of free fatty acids in non-edible Pongamia pinnata oil using acid catalyst,” Indian Journal of Science and Technology, vol. 2, pp. 20–24., 2009.
[23] M. Berrios, J. Siles, M. Martin and A. Martin, “A kinetic study of the esterification of free fatty acids (FFA) in sunflower oil,” Fuel, vol. 86, pp. 2383–2388., 2007.
[24] สุภกร บุญยืน , สมลักษณ์ เรืองสุทธินฤภาพ , จิรดา สิงขรรัตน์ และ นภัทร ทวีกาญจน์, “อิทธิพลของกรดไขมันอิสระ ต่อการผลิตไบโอดีเซล,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, เล่มที่ 18, ฉบับที่12, หน้า 37-41, 2553.
[2] กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2561, ธันวาคม 1). ข้อมูลการใช้ไบโอดีเซลประจำเดือน ปี 2561. [Online].Available: https://www.dede.go.th/ewt_news.php?nid=47882&filename=Biodiesel.
[3] H. Omidvarborna, A. Kumar and D. Kim, “NOx emissions from lowtemperature combustion of biodiesel,” Fuel Process Technol, vol. 140, pp. 113-118, 2015.
[4] W. Roschata, T. Siritanon, T. Kaewpuang, B. Yoosuk and V. Promarak, “Economical and green biodiesel production process using river snail shells-derived heterogeneous catalyst and co-solvent method”, Bioresource Technology, vol. 209, pp. 343-350, 2016.
[5] I. Atadashi Musa, “The effects of alcohol to oil molar ratios and the type of alcohol on biodiesel production using transesterification process”. Egyptian Journal of Petroleum, vol. 25, no.11, pp. 21-31, 2016.
[6] M. Babaki, M. Yousefi, Z. Habibi, M. Mohammadi and J. Brask, “Effect of water, organic solvent and adsorbent contents on production of biodiesel fuel from canola oil catalyzed by various lipases immobilized on epoxy-functionalized silica as low cost biocatalyst,” Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, vol. 120, pp. 93-99, 2015.
[7] รุ่งทิพย์ ชัยเดช, “การผลิตไบโอดีเซลแบบต่อเนื่องจากน้ำมันทอดใช้แล้วโดยใช้ตัวเร่งปฏิกริยาโซเดียมเมทอกไซด์,” วิทยานิพนธ์ สาขาวิศวกรรมเคมี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์, สงขลา, 2557.
[8] วุฒิชัย รสชาติ และ จาณียา ขันชะลี, “กระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากน้ํามันปาล์มดิบโดยใช้แคลเซียมออกไซด์จากเปลือกหอยแครงเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยอุบลราชธานี, ปีที่ 20, ฉบับที่ 1, หน้า 94-106, 2561.
[9] วุฒิชัย รสชาติ, เทอดเกียรติ แก้วพวง, บุญญาวัณย์ อยู่สุข, และ วินิช พรหมอารักษ์, “การผลิตน้ำมันไบโอดีเซลจากน้ำมันใช้แล้วที่อุณหภูมิห้องโดยใช้แคลเซียมออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกริยา,” ใน การประชุมสัมนาเชิงวิชาการรูปแบบพลังงานทดแทนสู่ชุมชนแห่งประเทศไทย ครั้งที่ 7., 12-14 พฤศจิกายน 2557.
[10] W. Asri Kawentar and A. Budiman, “Synthesis of Biodiesel from Second-Used Cooking Oil,” Energy Procedia, vol. 32, pp. 190-199, 2013.
[11] N. Banerjee, R. Ramakrishnan and T. Jash, “Biodiesel production from used vegetable oil collected from shops selling fritters in Kolkata,” Energy Procedia, vol. 54, pp. 161 – 165, 2014.
[12] ปัญญา มณีจักร์, “การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชที่ใช้แล้วโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเบสแก่ร่วมกับถ่านกัมมันต์,” การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิทยาลัยรังสิต ประจำปี 2558, 28 มกราคม 2558.
[13] M. Charoenchaitrakool and J. Thienmethangkoon, “Statistical optimization for biodiesel production from waste frying oil through two-step catalyzed process,” Fuel Processing Technology, vol. 92, no. 11, pp. 112-118, 2011.
[14] J. Escobar, E. Lora, O. Venturini, E. Yanez, E. Castillo and O. Almazan, “Biofuels: Environment, technology and food security,” Renewable & Sustainable Energy Reviews, vol. 13, no. 16-17, pp. 1275-1287, 2009.
[15] S. Martinez, R. Romero, R. Natividad and J. Gonzalez, “Optimization of biodiesel production from sunflower oil by transesterification using Na2O/NaX and methanol,” Catalysis Today, vol. 220, no. 222, pp. 12-20, 2014.
[16] LLC for the National Biodiesel Board Centrec Consulting Group. (2014, September 10) “Biodiesel demand for animal fat and tallow generates an additonal revenue stream for the livestock industry”. [Online]. Available:https://biodiesel.org/docs/default-source/news---supporting-files/animal-fats-and-tallow-bd-demand-impact-report.pdf?sfvrsn=2
[17] M. da Cunha, L. Krause, M. Moraes, C. Faccini, R. Jacques, S. Almeida, M. Rodrigues and E. Caramão, “Beef tallow biodiesel produced in a pilot scale,” Fuel Processing Technology, vol. 90, no.14, pp. 570-575, 2009.
[18] D. Leung, X. Wu and M. Leung, “A review on biodiesel production using catalyzed transesterification,” Applied Energy. Vol. 87 no. 14, pp. 1083-1095, 2010.
[19] อุสารัตน์ ถาวรชัยสิทธิ์, ชลาลัย จันทร์ยอด, ปัทมาพร อินทร์พรหม และ วัฒนฤดี อึ้งมงคลชัย, “การผลิตไบโอดีเซลจากไขมันวัวด้วยปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดเบส,” วารสารวิทยาศาสตร์ลาดกระบัง, เล่มที่ 25, ฉบับที่ 11, หน้า 89-98, 2559.
[20] A. Acır , M. Emin Canlı, İ. Ata and R. Çakıroglu, “Parametric optimization of energy and exergy analyses of a novel solar air heater with grey relational analysis,” Applied Thermal Engineering, vol. 122, pp. 330-338, 2017.
[21] F. Ma, L. Clements and M. Hanna, “The effects of catalyst, free fatty acids and water on transesterification of beef tallow,” Transactions of the ASAE, vol. 41, pp. 1261-1264, 1998.
[22] K. Thiruvengadaravi, J. Nandagopal, V. Sathya Selva Bala , S. Dinesh Kirupha, P. Vijayalakshmi and S. Sivanesan, “Kinetic study of the esterification of free fatty acids in non-edible Pongamia pinnata oil using acid catalyst,” Indian Journal of Science and Technology, vol. 2, pp. 20–24., 2009.
[23] M. Berrios, J. Siles, M. Martin and A. Martin, “A kinetic study of the esterification of free fatty acids (FFA) in sunflower oil,” Fuel, vol. 86, pp. 2383–2388., 2007.
[24] สุภกร บุญยืน , สมลักษณ์ เรืองสุทธินฤภาพ , จิรดา สิงขรรัตน์ และ นภัทร ทวีกาญจน์, “อิทธิพลของกรดไขมันอิสระ ต่อการผลิตไบโอดีเซล,” วารสารวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี, เล่มที่ 18, ฉบับที่12, หน้า 37-41, 2553.
