Page Header

Home > Vol 33, No 3 (2023) > Tantarew

ความสามารถในการดูดซับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ของถ่านชีวภาพที่ผลิตจากชีวมวลเหลือใช้
Hydrogen Sulfide Adsorption Capability of Biochar Produced from Residual Biomass

Rajittra Tantarew, Pruk Aggarangsi, Rotsukon Jawana

Abstract


การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อทดสอบความสามารถในการดูดซับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ด้วยถ่านชีวภาพ ประกอบด้วย ถ่านซังข้าวโพดจากกระบวนการคาร์บอไนเซชัน (C), ถ่านซังข้าวโพดจากกระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศก๊าซ CO2 (CA), ถ่านกะลามะพร้าวจากกระบวนการคาร์บอไนเซชัน (CO), ถ่านกะลามะพร้าวจากกระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศก๊าซ CO2 (COA), ถ่านกิ่งไม้จากกระบวนการคาร์บอไนเซชัน (B) และถ่านกิ่งไม้จากกระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศก๊าซ CO2 (BA) ชีวมวลผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชันที่อุณหภูมิ 500 ± 10 องศาเซลเซียส ถูกนำไปทดสอบความสามารถในการดูดซับโดยป้อนก๊าซชีวภาพที่ผลิตจากน้ำเสียเอทานอลสู่เครื่องปฏิกรณ์อย่างต่อเนื่องที่อัตราภาระบรรทุกก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ 4,300 ± 20 กรัมไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อลูกบาศก์เมตร-ชั่วโมง พบว่า ความสามารถในการดูดซับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ของถ่าน C, CO และ B เท่ากับ 2.33 ± 0.09, 3.66 ± 0.63 และ 5.56 ± 0.77 ตามลำดับและความสามารถในการดูดซับก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ของถ่าน CA, COA และ BA เท่ากับ 1.58 ± 0.90, 1.84 ± 0.75, 1.26 ± 0.20 กรัมไฮโดรเจนซัลไฟด์ต่อกรัมวัสดุดูดซับ ตามลำดับ ดังนั้นจะเห็นได้ว่าถ่าน B มีค่าความสามารถในการดูดซับสูงกว่าถ่าน C และถ่าน CO และพบว่า กระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศก๊าซ CO2 ไม่มีผลต่อการเพิ่มค่าความสามารถในการดูดซับอีกทั้งยังก่อให้เกิดผลเสียต่อกระบวนการนี้

This study aimed to investigate the adsorption capacity of hydrogen sulfide (H2S) by biochar prepared from agricultural waste. The biochar samples include carbonized corn cob (C), carbonized corn cob under CO2 rich atmospheres (CA), carbonized coconut shell (CO), carbonized coconut shell under CO2 rich atmospheres (COA), carbonized woodchips (B) and carbonized woodchips under CO2 rich atmospheres (BA). All samples were carbonized at the controlled temperature (500 ± 10 °C). H2S adsorption capability were evaluated in a continuous manner using actual biogas produced from ethanol waste with controlled H2S loading rates of 4,300 ± 20 g/m3-h. The experimental measurement of the H2S adsorption capacity of C, CO, and B were 2.33 ± 0.09, 3.66 ± 0.63, and 5.56 ± 0.77 g H2S/g Adsorbent material, respectively. The adsorption capacity of CA, COA, and BA were 1.58 ± 0.90, 1.84 ± 0.75, and 1.26 ± 0.20 g H2S/g Adsorbent material. It is thus clear that carbonized woodchip (B) has significantly higher adsorption capacity than carbonized corn cob (C) and coconut shell (CO). Concisely, carbonization under CO2 rich atmosphere cannot enhance adsorption capacity; instead it induces negative effects in most cases.


Keywords



[1] O. W. Awe, Y. Zhao, A. Nzihou, D. P. Minh, and N. Lyczko, “A review of biogas utilisation, purification and upgrading technologies,” UCD Dooge Centre for Water Resources Research, School of Civil Engineering, University College Dublin, Newstead, Belfield, Dublin 4, Ireland, January 2017.

[2] M.A.M.Khraisheh, M.A.Al-Ghouti, S.J.Allen, and M.N.Ahmad, “Effect of OH and silanol groups in the removal of dyes from aqueous solution using diatomite,” Water Research, vol. 39, no. 5, pp. 922–932, 1979.

[3] Office of Agricultural Economics. (2018, March). Agricultural Statistics of Thailand 2018. [Online] (in Thai).Available: http://www.oae. go.th/assets/portals/1/fileups/prcaidata/files/ maize%20province%2061(1).pdf

[4] G. Shang, G. Shen, L. Liu, Q. Chen, and Z. Xu, “Kinetics and mechanisms of hydrogen sulfide adsorption by biochars,” Bioresource Technology, vol. 133, pp. 495–499 , 2013.

[5] S. Sumathi, M. Zhang, A. U. Rajapaksha, S. R. Lee, N. M. Nor, A. R. Mohamed, M. Al-Wabel, S. S. Lee, and Y. S. Ok, “Biochars as Potential Adsorbers of CH4, CO2 and H2S,” Sustainability, vol. 9, no. 1, pp. 121, 2017.

[6] S. Suwannachot, “Adsorption capacity for organic and inorganic gas of the impregnated coconut base activated carbon,” Ph.D. dissertation, Department of Environmental Management Science and Technology, Faculty of Science and Technology, Thammasat University, 2016 (in Thai).

[7] V. Tanusilp and S. Laowansiri, “Hydrogen sulfide Removal from Biogas by Activated Carbon and Iron,” presented at the 9th National Kasetsart University Kamphangsaen Conference, Nakhonpathom, Thailand, 2012 (in Thai).

[8] M. Tangsathitkulchai and C. Tangsathitkulchai, “Preparation and Adsorption of Wood-Based Activated carbon,” Institute of Science, Suranaree University of Technology, Nakhon Ratchasima, Rep. SUT1-102-50-12-38, 2007 (in Thai).

[9] A. Wongkaew, “A study of preparation conditions of bimetallic oxides (Copper and Ferric) affecting to their physical properties and catalytic activity to CO oxidation reaction,” presented at Burapha University International Conference, Chonburi, Thailand, July 3–4, 2014 (in Thai).

[10] P. Rungrojchaipon, “Porous Materials?,” Journal of Science Ladkrabang, vol. 20, no. 1, pp. 63, 2011 (in Thai).

[11] M. Gourani, A. Sadighzadeh, and F. Mizani, “Effect of impregnating materials in activated carbon on Iodine -131 removal efficiency,” Radiation Protection and Environment, vol. 37, no. 3, pp. 179–183, 2014.

[12] N.-S. Md-Desa, Z. A. Ghani, S. Abdul-Talib, and C.-C. Tay, “Optimization of activated carbon preparation from spent mushroom farming Waste (SMFW) via box-behnken design of response surface methodology,” Malaysian Journal of Analytical Sciences, vol.49, no.1, pp. 461–468, 2016.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2023.04.002

ISSN: 2985-2145