การเพิ่มความบริสุทธิ์ไบโอดีเซลที่สังเคราะห์จากน้ำมันปาล์มโดยการล้างด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบช่องจุลภาค

Abstract

บทคัดย่อ

ไบโอดีเซลเป็นพลังงานทดแทนที่มีแนวโน้มการใช้งานที่เพิ่มปริมาณขึ้นอย่างต่อเนื่อง ในกระบวนการผลิตนั้นมักใช้การทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันโดยใช้ด่างเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา จากนั้นต้องผ่านการล้างสิ่งเจือปนที่ไม่ต้องการออกจากไบโอดีเซลก่อนการนำไปผสมกับน้ำมันดีเซลเพื่อใช้ในเครื่องยนต์ต่อไป ขั้นตอนการล้างจึงเป็นขั้นตอนหนึ่งที่สำคัญของกระบวนการผลิตไบโอดีเซล งานวิจัยนี้เป็นการประยุกต์ใช้ช่องจุลภาคในการล้างไบโอดีเซลด้วยน้ำ โดยศึกษาผลกระทบของอัตราส่วนระหว่างน้ำล้างและไบโอดีเซล (0.8:1.0-10.0:1.0) อุณหภูมิ (อุณหภูมิห้อง -60 องศาเซลเซียส) และเวลาของการสัมผัส (2-10 วินาที) ที่มีต่อความสามารถในการล้างเมื่อเปรียบเทียบกับการล้างแบบใช้กรวยแยกซึ่งต้องใช้เวลาประมาณ 15 ชั่วโมง พบว่าสำหรับการล้างแบบขั้นตอนเดียวพบว่าการล้างที่อุณหภูมิห้องให้สัดส่วนการกำจัดไฮดรอกไซด์ต่อมิลลิลิตรไบโอดีเซลดีที่สุด แต่ไม่สามารถทำให้ค่าความเป็นกรด-เบสของน้ำล้างก่อนและหลังการล้างมีค่าใกล้เคียงกันได้จึงต้องใช้การล้างแบบ 2 ขั้นตอน และแบบ 3 ขั้นตอน สำหรับการล้างแบบ 3 ขั้นตอน สามารถใช้อัตราส่วนระหว่างน้ำล้างต่อไบโอดีเซลเพียง 2.4:1.0 โดยใช้เวลาการสัมผัสรวม 6 วินาทีและสามารถใช้อัตราส่วนระหว่างน้ำล้างต่อไบโอดีเซล 3.0:1.0 โดยใช้เวลาการสัมผัสรวม 12 วินาทีสำหรับการล้างแบบ 2 ขั้นตอน ไบโอดีเซลที่ผ่านการล้างโดยใช้ช่องจุลภาคมีคุณสมบัติพื้นฐาน (ความหนืด ความหนาแน่น จุกหมอกควัน จุดไหลเท และค่าความเป็นกรด) ผ่านตามเกณฑ์มาตรฐานของกรมธุรกิจพลังงาน

คำสำคัญ: ไบโอดีเซล ช่องจุลภาค การเพิ่มความบริสุทธิ์

Abstract

The utilization trend of biodiesel, an alternative energy, has been continuingly increased. The production process included transesterification by using acid or base catalyst. The product must then be washed thoroughly in order to remove impurities from biodiesel before being blended with diesel fuel for diesel engine. Therefore, washing step is an important process for biodiesel production. This research applied a microtube for washing biodiesel with deionised water. The study concentrated on the effect of volumetric ratio between water and biodiesel at 0.8:1.0-10.0:1.0, with the room temperature at 60 degree C and the contact time at 2-10 seconds on the washing performance. The experiment compared with the normal washing requiring approximately 15 hours using separator funnel. Results from the single-step washing suggested that biodiesel washing should be performed at room temperature. However, the single-step washing could not decrease the pH value difference. Therefore, 2-step and 3-step washing were applied. For the 3-step washing, the volumetric ratio was 2.4:1.0 with the total contact time of 6 seconds. The 2-step washing required a slightly higher ratio of 3.0:1.0 and the total contact time of 12 seconds. Moreover, the basic fuel properties (viscosity, density, cloud point, pouring point, and pH value) of the purified biodiesel met the standard of Department of Energy Business.

Keywords: Biodiesel, Microtube, Purification