การผลิตน้ำมันชีวภาพด้วยการไพโรไลซิสแบบเร็วของชีวมวลเพื่อทดสอบใช้งานในเครื่องยนต์
DOI:
https://doi.org/10.14456/jeit.2023.24คำสำคัญ:
การไพโรไลซิสแบบเร็ว, ขี้เลื่อย, เครื่องยนต์, น้ำมันชีวภาพบทคัดย่อ
การผลิตน้ำมันชีวภาพด้วยการไพโรไลซิสแบบเร็วของชีวมวลเพื่อทดสอบใช้งานในเครื่องยนต์ มีวัตถุประสงค์เพื่อไพโรไลซิสแบบเร็วของขี้เลื่อยปนเปื้อนในเครื่องปฏิกรณ์ฟลูอิไดซ์เบดที่อัตราการป้อนชีวมวล 1 กิโลกรัม/ชั่วโมง และอุณหภูมิปฏิกิริยา 500 องศาเซลเซียส อัตราการให้ความร้อน 50 องศาเซลเซียสต่อนาที เมื่อสิ้นสุดการทดลองสมดุลมวลเพื่อหาปริมาณผลได้ของน้ำมันชีวภาพ และนำน้ำมันชีวภาพไปวิเคราะห์ค่าความร้อน ความหนืด ความหนาแน่น จุดวาบไฟ-จุดติดไฟ และปริมาณเถ้า จากนั้นนำน้ำมันชีวภาพที่เลือกไปผสมดีเซลที่อัตราส่วนร้อยละ 100:0 80:20 60:40 40:60 20:80 และ 0:100 โดยน้ำหนัก ผลการวิจัย พบว่า มีปริมาณผลได้ของน้ำมันชีวภาพร้อยละ 61.8 โดยน้ำหนัก โดยน้ำมันชีวภาพหลักที่ได้มาจากชุดควบแน่นด้วยน้ำหล่อเย็นร้อยละ 45.3 โดยน้ำหนัก ผลวิเคราะห์สมบัติ พบว่า น้ำมันชีวภาพนี้มีค่าความร้อน 32.6 เมกะจูล/กิโลกรัม ความหนืด 7.9 เซนติสโตรกส์ ติดไฟที่อุณหภูมิ 26.2 องศาเซลเซียส เมื่อนำน้ำมันชีวภาพนี้ไปผสมกับดีเซลในอัตราส่วนที่ลดลงร้อยละ 20 โดยน้ำหนัก ค่าความร้อนและอุณหภูมิติดไฟเพิ่มขึ้น ขณะที่ความหนืดลดลงอย่างต่อเนื่อง ผลการทดสอบน้ำมันชีวภาพในเครื่องยนต์ พบว่า ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ภายในห้องเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ส่งผลให้ปริมาณไฮโดรคาร์บอนและคาร์บอนมอนอกไซด์ลดลงอย่างชัดเจน จึงควรต่อยอดงานวิจัยนี้เพื่อประยุกต์ใช้น้ำมันชีวภาพในเครื่องยนต์เพื่อศึกษาสมรรถนะในระยะยาวต่อไป
References
[1] A. V. Bridgwater, D. Meier, and D. Radlein, "An overview of fast pyrolysis of biomass," Organic Geochemistry, vol. 30, no. 12, pp. 1479-1493, 1999.
[2] K. Duanguppama, N. Pannucharoenwong, S. Echaroj, L. K. H. Pham, C. Samart, and P. Rattanadecho, "Integrated catalytic pyrolysis and catalytic upgrading of Leucaena leucocephala over natural catalysts," Journal of the Energy Institute, vol. 106, p. 101155, 2023.
[3] K. Duanguppama, N. Pannucharoenwong, S. Echaroj, C. Turakarn, K. Chaiphet, and P. Rattanadecho, "Processing of Leucaena Leucocepphala for renewable energy with catalytic fast pyrolysis," Energy Reports, vol. 8, pp. 466-479, 2022.
[4] K. Duanguppama, K. Rueangsan, P. Kraisoda, and C. Turakarn, "The effect of catalyst on the heating value and energy yield from the fast pyrolysis of leucaena leucocephala," Udon thani rajabhat university journal of sciences and technology, vol. 5, no. 1, pp. 97-111, 2017.
[5] K. Duanguppama et al., "Catalytic Fast Pyrolysis of Leucaena Leucocepphala in Fluidised-bed Reactor with In-situ and Ex-situ Vapors Upgrading," TSME International Conference on Mechanical Engineering, vol. 7th, p. 170, 2016.
[6] M. Zhang and H. Wu, "Stability of emulsion fuels prepared from fast pyrolysis bio-oil and glycerol," Fuel, vol. 206, pp. 230-238, 2017.
[7] K. Rueangsan, A. Heman, P. Kraisoda, H. Tasarod, K. Duanguppama, and J. Morris, "Bio-oil production via fast pyrolysis of cassava residues combined with ethanol and volcanic rock in a free-fall reactor," Cogent Engineering, vol. 10, 2022.
[8] A. G. Margellou et al., "Catalytic fast pyrolysis of beech wood lignin isolated by different biomass (pre)treatment processes: Organosolv, hydrothermal and enzymatic hydrolysis," Applied Catalysis A: General, vol. 623, p. 118298, 2021.
[9] N. Promsampao, N. Chollacoop, and A. Pattiya, "Effect of low-temperature hydrothermal treatment of HZSM-5 extrudates on the production of deeply-deoxygenated bio-oil via ex-situ catalytic fast pyrolysis of biomass," Fuel, vol. 324, p. 124627, 2022.
[10] W. Cai et al., "Synergetic effects in the co-pyrolysis of lignocellulosic biomass and plastic waste for renewable fuels and chemicals," Fuel, vol. 353, p. 129210, 2023.
[11] A. Abdullahi Shagali et al., "Synergistic interactions and co-pyrolysis characteristics of lignocellulosic biomass components and plastic using a fast heating concentrating photothermal TGA system," Renewable Energy, vol. 215, p. 118936, 2023.
[12] K. Duanguppama, N. Suwapaet, and A. Pattiya, "Fast pyrolysis of contaminated sawdust in a circulating fluidised bed reactor," Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 118, pp. 63-74, 2016.
[13] J. Wang, S. Zhang, M. Chen, Y. Feng, and H. Zhang, "Fractional condensation of pyrolysis oil from fast pyrolysis of food waste digestate for enrichment of high value-added nitrogen-containing components," Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, vol. 166, p. 105609, 2022.
[14] K. Midhun Prasad and S. Murugavelh, "Experimental investigation and kinetics of tomato peel pyrolysis: Performance, combustion and emission characteristics of bio-oil blends in diesel engine," Journal of Cleaner Production, vol. 254, p. 120115, 2020.
[15] T. Hassan, M. M. Rahman, A. R. Adib, R. M. Meraz, M. A. Rahman, and M. S. H. K. Tushar, "Effect of Ni and Al nanoadditives on the performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with diesel-castor oil biodiesel-n-butanol blends," Case Studies in Chemical and Environmental Engineering, p. 100531, 2023.
[16] D. Singh and A. Paul, "Energy, exergy, emission, exergoeconomic, enviroeconomic, and sustainability analysis of diesel engine, fueled by waste cooking oil and waste polyethylene co-pyrolysis oil-diesel blends," Journal of Cleaner Production, vol. 426, p. 139186, 2023.
[17] S. Gowthaman and K. Thangavel, "Performance, emission and combustion characteristics of a diesel engine fuelled with diesel/coconut shell oil blends," Fuel, vol. 322, p. 124293, 2022.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
หมวดหมู่
License
Copyright (c) 2023 วารสารวิศวกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น
