การสังเคราะห์และคุณลักษณะของแคลเซียมออกไซด์ ที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซล

Synthesis and Characteristics of Calcium Oxide as a Catalyst in Biodiesel Production

Abstract

        การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์ในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลนั้นจัดว่าเป็นกระบวนการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งนี้เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์โดยทั่วไปจะละลายในตัวทาปฏิกิริยาได้น้อย ทาให้สามารถแยกไบโอดีเซลออกมาได้ง่าย และยังสามารถนาตัวเร่งปฏิกิริยากลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง นอกจากนี้หลังกระบวนการไม่จาเป็นต้องมีระบบปรับสภาพหรือทาให้ไบโอดีเซลเป็นกลางจึงไม่เกิดน้าเสียขึ้นจากหน่วยการผลิตนี้ ส่งผลให้ระบบการผลิตด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์มีหน่วยการผลิตที่ไม่ซับซ้อนเมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตที่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธ์ ในปัจจุบันแคลเซียมออกไซด์จัดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์ชนิดหนึ่งที่มีรายงานผลการวิจัยการนามาใช้ผลิตไบโอดีเซลอย่างแพร่หลาย ทั้งนี้เนื่องจากแคลเซียมออกไซด์สามารถผลิตได้จากวัสดุธรรมชาติ และของเสียอุตสาหกรรม ทาให้หาได้ง่ายและราคาไม่แพง นอกจากนี้แคลเซียมออกไซด์ยังมีคุณสมบัติความแรงของเบสค่อนข้างสูง ให้ผลผลิตไบโอดีเซลสูงถึงร้อยละ 80-98 และละลายในแอลกอฮอล์ได้น้อยเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาในกลุ่มอัลคาไลน์เอิร์ธด้วยกัน อย่างไรก็ตามความเร็วของปฏิกิริยาการผลิตไบโอดีเซลด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมออกไซด์ยังช้ากว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธ์ ดังนั้นในรายงานนี้จะได้กล่าวถึงการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมออกไซด์โดยการสังเคราะห์เพื่อให้มีพื้นที่ผิวและความแรงของเบสสูงขึ้น รวมถึงทาให้อนุภาคมีขนาดเล็กลงเพื่อจะนาไปใช้ในการปรับปรุงกระบวนการผลิตไบโอดีเซลต่อไป

        Production of biodiesel with heterogeneous catalyst is an environmental benign process. This is because heterogeneous catalysts are normally low soluble in alcohol and it could be separated from biodiesel for regenerating and reusing. Furthermore, this process does not require any post treatment such as neutralized unit and wastewater treatment unit. As a result, both unit operation and processes are less complex and the cost of production could be reduced. Recently, researchers turns their attention to solid-based catalyst, specifically in calcium oxide, instead of liquid-based catalyst. This is because the sources of solid-based catalysts are possibly synthesis from natural materials and also from industrial wastes. In addition, base-strength of calcium oxide is quite high comparing to other alkaline earth oxides and high yield of biodiesel (80-98%) is normally obtained. However, reaction rate of solid-based catalyst is lower than liquid-based catalyst. Thus, this review article is focused on improving of catalyst efficiency by synthesis methods in order to obtained curial properties of calcium oxide such as high specific surface area, high base strength and also small particle size.