การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา...

102
Biodiesel 1 รายงานการศึกษาอิสระ การผลิตไบโอดีเซลจากน้ามันสบู ่ดาโดยใช้เถ้าธรรมชาติ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (Biodiesel production from Jatropha curcas L. seed oil using natural wood-ashes as catalysts) โดย นายศิริวุฒิ บัวสมาน รหัสประจาตัว 485020167-0 ปริญญาโท ภาคพิเศษ หลักสูตร :วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาเคมีสาหรับครู

Upload: sircom-smarnbua

Post on 15-Apr-2017

976 views

Category:

Science


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

1

รายงานการศกษาอสระ

การผลตไบโอดเซลจากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

(Biodiesel production from Jatropha curcas L. seed oil using natural wood-ashes as catalysts)

โดย นายศรวฒ บวสมาน รหสประจ าตว 485020167-0

ปรญญาโท ภาคพเศษ หลกสตร :วทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคมส าหรบคร

Page 2: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

2

รองศาสตราจารย ดร. เฉลม เรองวรยะชย อาจารยทปรกษาการศกษาอสระ

วท.บ. (เคม) มหาวทยาลยขอนแกน 2524

วท.ม.(เคม) มหาวทยาลยเชยงใหม 2528

Ph.D.(Analytical Chemistry) University College Cork, Ireland 2534

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 3: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

3

1. บทน า

Page 4: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

4

1.1 ความเปนมาและความส าคญ

ปญหา - น ามนเชอเพลงมราคาแพงและมการปรบตวสงขนอยางตอเนอง

- ประเทศไทยมแหลงน ามนดบไมเพยงพอตอความตองการ

- น าเขาน ามนและสารเคมจากตางประเทศ ท าใหเสยเงนตราออกนอกประเทศ

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 5: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

5

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

- การเผาไหมของน ามนเชอเพลงทเกดจากฟอสซล สงผลกระทบตอสภาพแวดลอมและบรรยากาศของโลก กอใหเกดภาวะเรอนกระจก (greenhouse effect) กอใหเกดมลพษท าลายสขภาพอนามยของทงคน และสตว (ช านาญ ฉตรแกว และคณะ, 2549)

Diesel Biodiesel Blend:Diesel+Biodiesel

Page 6: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

6

แนวทางแกไข หนงในยทธศาสตรการพฒนาพลงงานทดแทนของประเทศไทย

ภายใน พ.ศ. 2554 คอ การใชเชอเพลงชวภาพ (biofuel) รฐบาลมความพยายามในการพฒนา การผลตและใชประโยชนพลงงานทดแทนในเชงพาณชย โดยเฉพาะอยางยงการใช ไบโอดเซล (biodiesel) และไบโอ เอทานอล (bio-ethanol) ผสมในน ามนส าเรจรป ทงนเนองจากประเทศไทยมศกยภาพในดานวตถดบทไดจากผลผลตทางการเกษตรส าหรบใชในการผลตไบโอดเซล และ ไบโอเอทานอล (ศนยเทคโนโลยโลหะและวสดแหงชาต , 2547)

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 7: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.2 วตถประสงคของการวจย

Biodiesel

7

1.2.1 เพอศกษาสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของน ามนสบด าทสกดได 1.2.2 เพอศกษาสมบตของเถาสบด าทใชเปนตวเรงปฏกรยา 1.2.3 เพอศกษาปจจยและหาสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอ

สเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา 1.2.4 เพอสงเคราะหไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบ

เมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา 1.2.5 เพอศกษาสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจาก

ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลทใชเถาธรรมชาตชนดตางๆ เปนตวเรงปฏกรยา

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 8: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.3 สมมตฐานการวจย

Biodiesel

8

เถาธรรมชาตนาจะสามารถน ามาใชเปนตว เรงปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนในการผลต ไบโอดเซลจากน ามนสบด ากบเมทานอลได

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 9: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.4 ขอบเขตของการวจย

Biodiesel

9

1.4.1 การผลตไบโอดเซลจะสงเคราะหจากน ามนสบด าทสกดไดจากส านกวจยและพฒนาการเกษตรเขตท 3 ขอนแกน กระทรวงเกษตรและสหกรณ อ าเภอเมอง จงหวดขอนแกน เทานน พรอมบนทกรอยละของการเกดผลผลต

1.4.2 ทดสอบหาคณสมบตบางประการของไบโอดเซลทได เปรยบเทยบกบมาตรฐานน ามน ไบโอดเซล และน ามนดเซล จากมาตรฐานของกรมธรกจพลงงาน กระทรวงพลงงาน ไดแก ปรมาณเมทลเอสเทอร, ความหนาแนน ณ อณหภม 25 oC, คาความหนด ณ อณหภม 25 oC, คาความเปนกรด และ คาไอโอดน

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 10: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.4 ขอบเขตของการวจย (ตอ)

Biodiesel

10

1.4.3 แอลกอฮอลทใชท าปฏกรยา คอ เมทานอล

1.4.4 ตวเรงปฏกรยาเบสทใชศกษา ไดแก เถาทไดจากการเผาจากล าตนแหง จากบานหนองนาด ต าบลหนองเมก อ าเภอหนองสองหอง จงหวดขอนแกน แลวเปรยบเทยบสมบตทางเคมและกายภาพ และรอยละของผลผลตไบโอดเซลกบโซเดยมไฮดรอกไซด และ โพแทสเซยมไฮดรอกไซด

1.4.5 เวลาทใชในการท าปฏกรยา ศกษาท 60, 90, 120, 150 และ 180 นาท

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 11: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.4 ขอบเขตของการวจย (ตอ)

Biodiesel

11

1.4.6 อณหภมทใชในการท าปฏกรยา ศกษาท 50 oC, 55 oC, 60 oC, 65 oC และ 70 oC

1.4.7 อตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบน ามนสบด า ศกษาท 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, และ 1:8

1.4.8 ความเขมขนของตวเรงปฏกรยา ศกษาทรอยละ 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 โดยมวลของน ามนสบด า

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 12: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ

Biodiesel

12

1.5.1 ท าใหทราบสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของน ามนสบด าทสกดได

1.5.2 ท าใหทราบสมบตทางเคมของเถาทใชเปนตวเรงปฏกรยา

1.5.3 ท าใหทราบสมบตและคณภาพของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยาทรานสเอสเทอ รฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

1.5.4 ท าใหไดสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

1.5.5 ท าใหทราบสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลทใชเถาธรรมชาตชนดตางๆ เปนตวเรงปฏกรยา

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 13: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

13

1.6 นยามศพท

1.6.1 คาความเปนกรด (Acid Value; A.V.) หรอ Free Fatty Acid (FFA) คาความเปนกรดของน ามน คอ จ านวนมลลกรมของโพแทสเซยมไฮดรอกไซดทใชในการท าปฏกรยาเปนกลางกบกรดไขมนอสระทมอยในน ามน 1 กรม ซงคาความเปนกรด เปนคาทชบอกถงความเปนกรดของน ามน หากน ามนพชหรอสตวนนมคณภาพด กรดไขมนทเปนองคประกอบอยไมหลดออกเปนกรดไขมนอสระ น ามนนนๆ จะมคาความเปนกรดต า แตหากน ามนเกดปฏกรยาไฮโดรลซส น ามนนนๆ จะมกรดไขมนอสระสงขนและมคาความเปนกรดสงขนดวย

Page 14: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

14

1.6 นยามศพท (ตอ)

1.6.2 คาไอโอดน (Iodine Value; I.V.) คอ ปรมาณไอโอดนเปนกรม ทท าปฏกรยาพอดกบน ามน 100 กรมโดยทวไปแลว คาไอโอดนของน ามนพชหรอสตว เปนดชนชบอกถงปรมาณกรดไขมนทไมอมตวในน ามนนนๆ น ามนทมองคประกอบของกรดไขมนทไมอมตวสงจะมคาไอโอดนสง ซงท าใหเกดการรวมตวทเปนปฏกรยาพอลเมอรไรซไดมากกวาน ามนทมคาไอโอดนต า

Page 15: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

15

1.6 นยามศพท (ตอ)

1.6.3 คาสะปอนนฟเคชน (Saponificaion Value; S.V.) คอ จ านวนน าหนกของโพแทสเซยมไฮดรอกไซดในหนวยมลลกรม ทใชในการสะปอนไฟด (การไฮโดรลซสดวยเบส) ไขมนหรอน ามน 1 กรม คานเปนตวบงชใหทราบถงขนาดหรอน าหนกของโมเลกลของกรดไขมนทเปนองคประกอบอยในไตรเอซลกลเซอรอลทมอยในไขมนหรอน ามน ไตรเอซลกลเซอรอลทมโมเลกลประกอบดวยกรดไขมนทมน าหนกโมเลกลต า หรอขนาดของโมเลกลเลก หรอมจ านวนคารบอนในโมเลกลนอยจะมคาสะปอนนฟเคชนสง ถาไตรเอซลกลเซอรอลมโมเลกลขนาดใหญ หรอมจ านวนคารบอนในโมเลกลมากจะมคาสะปอนนฟเคชนต า ดงนนเอสเทอรของกรดไขมนทมน าหนกโมเลกลต าจะตองใชดางจ านวนมากในการไฮโดรลซส คาสะปอนนฟเคชนจะแปรผกผนกบน าหนกโมเลกลของกรดไขมนทเปนองคประกอบในโมเลกลของไตรเอซลกลเซอรอล ทมอยในไขมนหรอน ามน

Page 16: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

16

1.6 นยามศพท (ตอ)

1.6.3 คาสะปอนนฟเคชน (Saponificaion Value; S.V.) คอ จ านวนน าหนกของโพแทสเซยมไฮดรอกไซดในหนวยมลลกรม ทใชในการสะปอนไฟด (การไฮโดรลซสดวยเบส) ไขมนหรอน ามน 1 กรม คานเปนตวบงชใหทราบถงขนาดหรอน าหนกของโมเลกลของกรดไขมนทเปนองคประกอบอยในไตรเอซลกลเซอรอลทมอยในไขมนหรอน ามน ไตรเอซลกลเซอรอลทมโมเลกลประกอบดวยกรดไขมนทมน าหนกโมเลกลต า หรอขนาดของโมเลกลเลก หรอมจ านวนคารบอนในโมเลกลนอยจะมคาสะปอนนฟเคชนสง ถาไตรเอซลกลเซอรอลมโมเลกลขนาดใหญ หรอมจ านวนคารบอนในโมเลกลมากจะมคาสะปอนนฟเคชนต า ดงนนเอสเทอรของกรดไขมนทมน าหนกโมเลกลต าจะตองใชดางจ านวนมากในการไฮโดรลซส คาสะปอนนฟเคชนจะแปรผกผนกบน าหนกโมเลกลของกรดไขมนทเปนองคประกอบในโมเลกลของไตรเอซลกลเซอรอล ทมอยในไขมนหรอน ามน

Page 17: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

17

1.7 สถานทท าการวจย

1.7.1 ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยขอนแกน

เลขท 123 ม.16 ถ.มตรภาพ ต.ในเมอง อ.เมอง จ.ขอนแกน 40002

1.7.2 ส านกวจยและพฒนาการเกษตร เขตท 3 ขอนแกน กรมวชาการเกษตร

กระทรวงเกษตรและสหกรณ

เลขท 180 หม 12 ถ.มตรภาพ ต.ศลา อ.เมอง จ.ขอนแกน 40000

Page 18: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

18

2.เอกสารและงานวจยทเกยวของ

Page 19: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

19

2.หลกการและเหตผล

ไบโอดเซล (Biodiesel) คอ อะไร ? ไบโอดเซล คอ เชอเพลงชวภาพทผานการผลตมาจาก

น ามนพชหรอไขมนสตว + กบเอทานอล (ethanol) หรอเมทานอล (methanol) เพอใหไดเชอเพลงโมเลกลเลกลงอยในรปของเอทลเอสเตอร (ethyl esters) หรอ เมทลเอสเตอร (methyl esters) ซงจะมคณสมบตใกลเคยงกบน ามนดเซล และสามารถใชทดแทนกนได (พศมย เจนวนชปญจกล และลลตา อตนโถ, 2549)

Page 20: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

20

2.หลกการและเหตผล

ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน (transesterification)

ปฏกรยาทนยมในการผลตหรอสงเคราะหไบโอดเซล คอ ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน (transesterification) เปนกระบวนการท าปฏกรยาระหวางไตรกลเซอไรด (triglyceride) ซงมอยในน ามนพชหรอไขมนสตวกบแอลกอฮอลแลว ไดน ามนในรปของอลคลเอสเทอร ซงเปนผลตภณฑหลกและกลเซอรอล

Page 21: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

21

2.หลกการและเหตผล

ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน (transesterification) -แบบใชตวเรงปฏกรยา -แบบไมใชตวเรงปฏกรยา ตวเรงปฏกรยาทใชมทงเปน - กรด - เบส - เอนไซม

Page 22: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

22

ปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน

Catalyst

Triglyceride 3Methanol

+

glycerol 3Methyl Ester

+ 3 H-O-CH3 +

Page 23: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

23

กลไกการเกดปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน (เบส)

ขนตอนการเตรยมสาร: หรอ

ขนตอนท 1

ขนตอนท 2

Page 24: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

24

กลไกการเกดปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชน (เบส)

ขนตอนท 3

เมอ

Page 25: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

25

ปจจยทมผลตอการเกดปฏกรยา 1. ชนดและความเขมขนของตวเรงปฏกรยา

2. อตราสวนระหวางน ามนกบแอลกอฮอล

3. อณหภมในการท าปฏกรยา

4. เวลาในการท าปฏกรยา

5. ความบรสทธของสารตงตน (น ามน/แอลกอฮล/ตวเรงปฏกรยา)

6. การกวนผสมสารตงตน

(พศมย เจนวนชปญจกล, 2549)

8.3 ท าใหทราบสมบตของเถาทใชเปนตวเรงปฏกรยา

Page 26: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

26

ขอมลเกยวกบสบด า

เมลดสบด า

ดอกสบด า

ผลสบด า ตนสบด า

ชอวทยาศาสตร : Jatropha curcas L.

อยในวงศ: Euphorbiaceae

ชอสามญ : Physic nut

ภาคกลาง : สบด า

ภาคเหนอ : มะหงฮว

ภาคตะวนออกเฉยงเหนอ : มะเยา / สหลอด

ภาคใตเรยก : หงเทศ

ภาษายาวทองถนทางภาคใต: ยาเคาะ ตน ใบ ผล และเมลด มกรดไฮโดรไซยานค

Page 27: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

27

2.หลกการและเหตผล

สบด า

-Hydrocyanic acid

-Phorbol ester

- Curcin

Page 28: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

28

องคประกอบ รอยละโดยน าหนกแหง

1. ความชน 5.05+0.09

2. ไขมน 46.34+0.87

3. โปรตน 22.00+0.29

4. เสนใย 14.80+0.57

5. เถา 5.00+0.06

(กลาณรงค ศรรอต, 2549)

8.3 ท าใหทราบสมบตของเถาทใชเปนตวเรงปฏกรยา

องคประกอบทางเคมของเมลดสบด า

Page 29: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

29

กรดไขมนอมตว (21.59%) รอยละ

- Palmitic acid (16:0) 14.66+0.17

- Stearic acid (18:0) 6.93+0.02

กรดไขมนไมอมตว (78.41%)

- Palmitoleic acid (16:1) 0.82+0.02

- Oleic acid (18:1) 42.36+0.48

-Linoleic acid (18:2) 35.21+0.56 - (กลาณรงค ศรรอต, 2549)

8.2 ท าใหทราบปรมาณ องคประกอบ สมบตทางเคม-ฟสกสและคณภาพทส าคญในการเปนเชอเพลงของน ามนสบด าทสกดดวยระบบไฮโดรลกและ ตวท าละลายอนทรย

8.3 ท าใหทราบสมบตของเถาทใชเปนตวเรงปฏกรยา

รอยละของกรดไขมนในน ามนสบด า

Page 30: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

30

ขอมล

เกยวกบ

สบด า

Page 31: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

31

ขนตอนการผลตไบโอดเซลจากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

Page 32: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

32

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

Page 33: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

33

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 34: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

34

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 35: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

35

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 36: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

36

ประกอบดวย

- KOH

- CaO

- MgO

-Ca(OH)2

- K2CO3

- CaCO3

สมบตของเถา

- pH : 12-13.5

- สารละลายมสมบตเปนเบส

Page 37: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

37

ผท าการศกษา ป วตถดบ ตวเรงปฏกรยา สภาวะการผลตไบโอดเซล %yield FAME

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

Foidl และคณะ (1996) น ามนสบด า - - 92

ศวพร มหทธมหาวงศ และคณะ (2549)น ามนสบด าอตราสวนโดยโมลระหวางเมทานอลตอน ามน 6 : 1

เอนไซมไลเปสทไดจาก Psuedomonas fluorescens 65

กลาณรงค ศรรอตและคณะ (2544) น ามนสบด า NaOH - 80.45

จรญญา ตรวเชยร และคณะ (2549) น ามนสบด า กรดซลฟวรก 3 % โดยน าหนกของน ามนสบด า อตราสวนโดยโมลระหวางเมทานอลตอน ามนสบด าเปน 6 : 1 และระยะเวลาในการท าปฏกรยา 8 ชวโมง ทอณหภม 60 oC 70.13

Page 38: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

38

ผท าการศกษา ป วตถดบ ตวเรงปฏกรยา สภาวะการผลตไบโอดเซล %yield FAME

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

เอยมจต คะนนและ สดสาคร คนดษฐ (2549) 70.6

น ามนสบด า CaO

อตราสวนโดยโมลระหวาง

เมทานอลตอน ามนเปนเทากบ 20 :1

อณหภมท 63 oC

เวลา 2 ชวโมง

เตตระไฮโดรฟราน (THF) รวมดวยจะท าใหมประสทธภาพในการผลตสง

Page 39: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

39

ผท าการศกษา ป วตถดบ ตวเรงปฏกรยา สภาวะการผลตไบโอดเซล %yield FAME

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

กณฐวฒ บญม และคณะ (2549) 98.215 น ามนสบด า 1.2% NaOH

อตราสวนโดยโมลระหวาง

เมทานอลตอน ามนเปนเทากบ 6 :1

อณหภมท 63 oC

เวลา 80 นาท

Page 40: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

40

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

Sridharan, Mathai (1974) ไดรายงานถงวธหาเปอรเซนตของ

เมทลเอสเทอรวา เดมใชวธกลนล าดบสวน ในปจจบนนยมใชวธ

Gas Liquid Chromatography (GLC) ซงสะดวกและรวดเรว

Page 41: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

41

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

Freedman, Pryde (1984) รายงานวา การใชแอลกอฮอลปรมาณ 2.0 เทาสมมล ท าปฏกรยากบน ามนโดยใชโซเดยมไฮดรอกไซดเขมขน 1.0% เปนตวเรงปฏกรยา ซงจะมผลเทากบโซเดยมเมทอกไซด 0.5% การใชดางเปนตวเรงปฏกรยาจะเปลยนรปเอสเทอรไดเรวกวาการใชกรดและ อณหภมสงท าใหการเปลยนรปเอสเทอรไดเรวกวาอณหภมต า สวนการใชเมทลแอลกอออล เอทลแอลกอฮอล หรอบวทลแอลกอฮอล ไมมความแตกตางกนในการเปลยนรปเปนเอสเทอร

Page 42: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

42

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

4. เอกสารและผลงานวจยทเกยวของ

Kumar และคณะ (2003) ไดท าการทดสอบการใชน ามนสบด า และเมทลเอสเทอรจากน ามนสบด าในเครองยนตดเซลแบบกระบอกสบเดยว พบวา เมทลเอสเทอรทไดจากกระบวนการ ทรานสเอสเทอรฟเคชนมประสทธภาพในการเปนเชอเพลงดกวาน ามนสบด ามาก

Page 43: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

43

3. การทดลอง

Page 44: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

44

3. วธด าเนนการวจย

- เปนการศกษาอสระเชงทดลอง

3.1 ระเบยบวธวจย

Page 45: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

45

1. เมลดสบด า

2. ขเถา

3.2 วตถดบ/กลมตวอยาง

Page 46: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

34

สารมาตรฐาน (1) Methyl heptadecanoate standard (99.5 %), Fluka, Switzerland.

(2) Methyl linoleate standard (99 %), Sigma, USA.

(3) Methyl oleate standard (99 %), Sigma, USA.

(4) Methyl palmitate standard (99 %), Sigma, USA.

(5) Methyl stearate standard (99.5 %), Fluka, Switzerland.

(6) B100 (99 %) , K.S. Line Company, Thailand.

3.3 สารเคม อปกรณและเครองมอ

Page 47: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

34

สารเคม

- แปงมน(ตราแมวแดงดาวเทยมลกโลก) จากบรษทเกรยงไกรคาแปงจ ากด

ประเทศไทย

- Acetone (99.8%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Calcium oxide (95.0%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Carbontetrachloride (99.8 %) AR grade, Carlo Erba, Italy.

3.3 สารเคม อปกรณและเครองมอ

Page 48: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

35

5.3.1 สารเคม (ตอ)

- Diethyl ether (99.5%) AR Grade, VWR International Ltd. England.

- Hexane (99.0%) AR Grade , Labscan Asia Co.,Ltd , Thailand.

- Hydrochloric acid (96.0%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Iodine (99.8%) AR Grade, Riedel-de Haën, USA.

- Methanol (99.9%) AR Grade, Labscan Asia Co.,Ltd , Thailand.

Page 49: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

36

5.3.1 สารเคม (ตอ)

- Methyl heptadecanoate standard (C17 : 0) , Fluka, France.

- Petroleum ether 40-60 0C AR Grade , Labscan Asia Co.,Ltd , Thailand.

- Phenolphthalein (99.9%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Potassium hydroxide (94.0%) AR grade, Merck KGaA, Germany.

- Potassium hydrogenphthalate (99.7%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Potassium iodide (99.5%) AR grade, Merck KGaA, Germany.

Page 50: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

37

5.3.1 สารเคม (ตอ)

- Propanol (99.5%) AR Grade , Labscan Asia Co.,Ltd , Thailand.

- Sodium sulphate anhydous (99.0%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Sodium hydroxide anhydrous (97.0%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

- Sulfuric acid (96.0%) ;18 M AR Grade , Labscan Asia Co.,Ltd ,

Thailand.

- Toluene (99.0%) AR grade, Carlo Erba, Italy.

Page 51: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

38

5.3.2 เครองมอ

- เครองหบน ามนสบด าระบบไฮโดรลก จากส านกวจยและพฒนาการเกษตรเขตท 3 ขอนแกน ประเทศไทย

Page 52: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

39

5.3.3 อปกรณอนๆ

- Analytical balance (4 point); Model AB204 ,Metler toledo, Switzerland.

- Filter paper; Whatman No.1 & 42 , Whatman International, England.

- Hot plate; Model MR 3001, Heidolph, Germany.

- Laboratory test sieve; ASTM E11 Mesh No.100(150m), Endecotts Ltd, England.

- Low pressure rotary evaporator; Model R-114, Buchi, Switzerland.

- Magnetic stirrer; SP 46920-26, Barustead Thermolyne, USA.

Page 53: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

40

5.3.3 อปกรณอนๆ (ตอ)

- pH meter; Model 251, Denver Instrument, USA.

- Shaker; Model SA-31, Lab focus Co.,Ltd, UK.

- TLC sheets (silica gel 60 F254), Merck KGaA, Germany.

- Thermometer (-20-200 oC)

- Oven ; D 06062 Model 600, Memmert Gmloh Co.KG, UK.

- Viscometer

Page 54: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

41

5.4.1 เตรยมน ามนสบด า

การศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

5.4 ขนตอนการทดลอง

Page 55: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

42

5.4.2 วเคราะหสมบตทางเคม-กายภาพของน ามนสบด าทสกดได

(1) คาความเปนกรด (Acid Value; A.V.) หรอ Free Fatty Acid (FFA) โดยวธมาตรฐาน ASTM D 664

(2) คาไอโอดน (Iodine Value; I.V.)โดยวธมาตรฐาน EN 14111หรอ Wijs method

(3) คาสะปอนนฟเคชน (Saponificaion Value; S.V.) โดยวธการไทเทรต

(4) คาความหนด (Viscosity) โดยวธมาตรฐาน ASTM D 445 โดยใชเครอง Viscometer หรอวธการประยกต

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 56: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

43

5.4.3 วเคราะหสมบตของเถาเพอใชเปนตวเรงปฏกรยา

วเคราะหสมบตความเปนกรด-เบส โดยใชเครอง pH meter และวเคราะห total base ในขเถาทไดจากการเผาจากล าตนแหงของสบด า

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 57: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

44

5.4.4 ศกษาปจจยและหาสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถา

ธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

ท าการการศกษาปจจยทมความส าคญตอผลได (yield) ในกระบวนการผลตเมทลเอสเทอรหรอไบโอดเซล 5 ปจจย ไดแก

(1) ชนดของตวเรงปฏกรยา 1 ชนด ไดแก ขเถาทไดจากการเผาจากล าตนแหงของสบด า โพแทสเซยมไฮดรอกไซด โซเดยมไฮดรอกไซด และแคลเซยมออกไซด

(2) ความเขมขนของตวเรงปฏกรยา 5 ระดบความเขมขน ดงน

0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 เปอรเซนตโดยมวลของน ามนสบด า

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 58: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

45

5.4.4 ศกษาปจจยและหาสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถา

ธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา (ตอ)

(3) อตราสวนโดยโมลระหวางน ามนสบด ากบเมทานอล 5 อตราสวน คอ 1:1, 1:2, 1:4, 1:6, และ 1:8 โดยโมล

(4) อณหภมในการท าปฏกรยา 5 จด ท 60 oC, 65 oC, 70 oC, 75 oC และ 80 oC

(5) เวลาในการท าปฏกรยา 5 จด ท 60, 90, 120, 150 และ 180 นาท

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 59: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

46

5.4.5 สงเคราะหหรอผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามน สบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 60: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Biodiesel

47

5.4.6 วเคราะหเปรยบเทยบปรมาณ สมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลทใชเถาธรรมชาตชนดตางๆ เปนตวเรงปฏกรยา

วเคราะหสมบตทางเคม-กายภาพของเมทลเอสเทอรหรอไบโอดเซลทสงเคราะหหรอผลตได ตามประกาศกรมธรกจพลงงาน กระทรวงพลงงาน เรอง ก าหนดลกษณะและคณภาพไบโอดเซลประเภทเมทลเอสเทอร พ.ศ. 2550 และวเคราะหความบรสทธของเมทลเอสเทอรทผลตไดเบองตนดวย TLC sheets (silica gel 60 F254)

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

Page 61: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4. ผลการทดลอง

Page 62: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.1 ผลการเตรยมน ามนสบด า - มกลนหอมเฉพาะตว

- มสเหลองใส - ปรมาตร 2.10 ลตร

- หนก 1,811.25 กรม

- รอยละ 22.64

ของน าหนกเมลดสบด า ภาพท 4.1 น ามนสบด าทสกดไดจากเครองหบน ามนสบด า

Page 63: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.2 ผลการศกษาสมบตทางเคมและกายภาพของน ามนสบด าทสกดได

ตารางท 4.1 สมบตทางเคมและกายภาพของน ามนสบด าทสกดได

ความหนาแนน (ท 25oC) 0.87 g/cm3

สมบตของน ามนสบด า จ านวน (หนวย) หมายเหต คาความเปนกรด 10.73 mg KOH/g คาไอโอดน 105.20 g Iodine/100g Hanus method คาสะปอนนฟเคชน 211.11 mg KOH/g

ความหนด (ท 25oC) 62.00 cSt 54.00 cps

Page 64: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

10

10.5

11

11.5

12

12.5

13

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

ความเขมขนของเถาสบด า (รอยละโดยมวลน ามน)

pH

ในเมทานอล

ในน า

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.3 ผลการศกษาสมบตของเถาธรรมชาตเพอใชเปนตวเรงปฏกรยา

ตารางท 4.2 คา pH ของสารละลายเถาล าตน แหงของสบด าทละลายในเมทานอลและน า

ภาพท 4.2 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง pH ของ สารละลายเถาล าตนแหงของสบด าทละลายในเมทานอลและน า

Page 65: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

0.000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.100.11

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0ความเขมขนของเถาสบด า (รอยละโดยมวลน ามน)

total base

ในเมทานอล

ในน า

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.3 ผลการศกษาสมบตของเถาธรรมชาตเพอใชเปนตวเรงปฏกรยา (ตอ)

ตารางท 4.3 คา total base ของสารละลายเถาล าตน แหงของสบด าทละลายในเมทานอลและน า

ภาพท 4.3 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง total base ของ สารละลายเถาล าตนแหงของสบด าทละลายในเมทานอลและน า

Page 66: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

0102030405060708090

100

0 30 60 90 120 150 180 210เวลา (นาท)

%Methyl ester

เถาสบด า

NaOH

KOH

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.4 ผลการศกษาปจจยและหาสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

ตารางท 4.3 คา total base ของสารละลายเถาล าตน แหงของสบด าทละลายในเมทานอลและน า

ภาพท 4.4 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหง ของสบด า NaOH และ KOH ความเขมขน 1.0% เปนตวเรงปฏกรยาท อณหภม 60 oC ณ เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

4.4.1 ชนดของตวเรงปฏกรยา ตารางท 4.4 % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล

โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด า NaOHและKOH เขมขน 1.0% เปนตวเรงปฏกรยาทอณหภม 60 oC ณ เวลา ท าปฏกรยา 60-180 นาท

Page 67: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

05

1015202530354045505560

0 30 60 90 120 150 180 210 เวลา (นาท)

% Methyl ester

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.4.2 ผลของความเขมขนของสารละลายเถาสบด าตวทใชเปนตวเรงปฏกรยา

ตารางท 4.5 % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด าทความเขมขนรอยละ 0.5-2.5 โดยมวลของน ามนสบด า เปนตวเรงปฏกรยา ทอณหภม 60 oC ณ เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

ภาพท 4.5 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถา ล าตนแหงของสบด าทความเขมขนตางๆ เปนตวเรงปฏกรยา ทอณหภม 60 oC ณ เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

Page 68: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 30 60 90 120 150 180 210เวลา (นาท)

%Methyl ester1:1

1:2

1:4

1:6

1:8

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.4.3 ผลของอตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบน ามนสบด า

ตารางท 4.6 % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด าทความเขมขน 2.0 % เปน ตวเรงปฏกรยา กบอตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบน ามนสบด าท อตราสวน 1:1- 1:8 ทอณหภม 60 oC ณ เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

ภาพท 4.6 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง % Methyl ester ทผลตได จากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด า ทความเขมขน 2.0 % เปนตวเรงปฏกรยา กบอตราสวนโดยมวลของ เมทานอลกบน ามนสบด าทอตราสวน 1:1-1:8 ทอณหภม 60 oC ณ เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

Page 69: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 30 60 90 120 150 180 210 เวลา (นาท)

%Meth

yl est

er 50 C

55 C

60 C

65 C

70 C

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.4.4 ผลของอณหภมในการท าปฏกรยา

ตารางท 4.7 % Methyl ester ทผลตไดจากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด าทความเขมขน 2.0 % เปนตวเรงปฏกรยา กบอตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบ น ามนสบด า 1:1 ทอณหภม 50-70 oC เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

ภาพท 4.7 กราฟแสดงความสมพนธระหวาง % Methyl ester ทผลตได จากน ามนสบด ากบเมทานอล โดยใชสารละลายเถาล าตนแหงของสบด า ทความเขมขน 2.0 % เปนตวเรงปฏกรยา กบอตราสวนโดยมวลของ เมทานอลกบน ามนสบด า 1:1 ทอณหภม 50-70 oC เวลาท าปฏกรยา 60-180 นาท

Page 70: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 30 60 90 120 150 180 210 เวลา (นาท)

%Meth

yl est

er 50 C

55 C

60 C

65 C

70 C

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.4.5 ผลของเวลาในการท าปฏกรยา

0102030405060708090

100

0 30 60 90 120 150 180 210เวลา (นาท)

%Methyl ester

เถาสบด า

NaOH

KOH

05

1015202530354045505560

0 30 60 90 120 150 180 210 เวลา (นาท)

% Methyl ester

0.5%

1.0%

1.5%

2.0%

2.5%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

0 30 60 90 120 150 180 210เวลา (นาท)

%Methyl ester1:1

1:2

1:4

1:6

1:8

Page 71: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

สภาวะทเหมาะสมในการผลตไบอเซล

จากการผลตไบโอดเซลหรอเมทลเอสเทอรจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใช เถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา ทสภาวะทให%Methyl ester มากทสด คอ = ความเขมขนของสารละลายเถาสบด ารอยละ 2.0 โดยมวล ของน ามนสบด า = อตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบน ามนสบด า 1:1 = อณหภมในการท าปฏกรยาท 60 oC และ = เวลาในการท าปฏกรยา 150 นาท

Page 72: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

ไบโอดเซลและกลเซอรอลทผลตได ณ สภาวะทเหมาะสม

ไบโอดเซล กลเซอรอล

Page 73: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.5 ผลการศกษาสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลทใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

Page 74: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.5.1 ผลการตรวจสอบความบรสทธของเมทลเอสเทอรทผลตได ดวยเทคนค Thin layer chromatography (TLC)

โครมาโทแกรมของ… (ก) น ามนสบด า (ข) B100 จากบรษท K.S. Line (ค) Methyl ester จากน ามนสบด า (1%NaOH)

(ก) Methyl linoleate (C18:2) (ข) Methyl oleate(C18:1) (ค) Methyl stearate (C18:0) (ง) Methyl palmitate(C16:0)

(ก) Methyl ester จากน ามนสบด า (1%NaOH) (ข) Methyl linoleate (C18:2) (ค) Methyl oleate(C18:1) (ง) (ค) Methyl stearate (C18:0)

(ก) (ข) (ค) (ก)Methyl ester จากน ามนสบด า (2% สารละลายเถาสบด า) (ข) B100 จากบรษท K.S. Line (ค) กลเซอรอล

(ก) (ข) (ค) (ก) (ข) (ค) (ง) (ก) (ข) (ค) (ง) (ก) (ข) (ค) (ง) (ก) Methyl ester จากน ามนสบด า (1%KOH) (ข) Methyl linoleate (C18:2) (ค) Methyl oleate(C18:1) (ง) (ค) Methyl stearate (C18:0)

Page 75: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

ตารางท 4.8 คา Rf จาก TLC โครมาโทแกรมของน ามนสบด า สารมาตรฐานและ Methyl ester ทผลตไดจากการน ามนสบด าโดยใชตวเรงปฏกรยาชนดตางๆ

Page 76: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4.5.2 ผลการศกษาสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอล

Page 77: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

ตารางท 4.9 เปรยบเทยบสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอล

ชอสาร ปรมาณเมทลเอสเทอร ความหนาแนน ความหนด คาความเปนกรด คาไอโอดน ทได (รอยละ) ท25oC (g/cm3) ท25oC(cSt) (mg KOH/g) (g Iodine/100g )

-น ามนสบด า - 0.87 62.00 10.73 105.20

-Methyl ester 55.78 0.84 2.86 0.49 100.72 (2%เถาสบด า) -Methyl ester 96.92 0.85 2.36 0.43 95.97 (1%NaOH) -Methyl ester 84.66 0.86 2.92 0.47 98.43 (1%KOH)

- B100 K.S. Line - 0.85 4.71 0.45 100.61 -มาตรฐาน 96.50* 0.86-0.90 3.50-5.00 0.50 120 Methyl ester (ท 15 oC) (ท 40 oC) กรมธรกจพลงงาน

Page 78: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

(จ) น ามนดเซล

(ก) Methyl ester จากน ามนสบด า (2%เถาสบด า)

(ข) Methyl ester จากน ามนสบด า (1%NaOH)

(ค) Methyl ester จากน ามนสบด า (1%KOH)

(ง) B100 ของบรษท K.S. Line

ภาพท 4.14 ลกษณะเปลวไฟและเขมา

4.5.3 ผลการทดสอบดเขมาและควนอยางงาย

Page 79: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5. สรปผลการทดลอง

Page 80: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

1. จากการสกดน ามนสบด าดวยเครองหบน ามนสบด าระบบอดเกลยว ไดน ามนทมลกษณะสเหลองใส คดเปนรอยละ 22.64 ของน าหนกเมลดสบด า และมกลนหอมเฉพาะตว

5.1 สรปผลการทดลอง

Page 81: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

2. เมอน าน ามนสบด าทสกดไดไปศกษาสมบตทางเคมและกายภาพบางประการ พบวา - มคาความเปนกรด คาไอโอดน คาสะปอนนฟเคชน ความหนาแนนท 25 oC และความหนดท 25 oC เทากบ 10.73 mg KOH/g, 105.20 g Iodine/100g, 211.11 mg KOH/g, 0.87 g/cm3 และ 62.00 cSt ตามล าดบ

Page 82: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

3. จากการศกษาสมบตของเถาล าตนแหงสบด าทใชเปนตวเรงปฏกรยา พบวา - เมอความเขมขนของสารละลายเถาสบด าทละลายในเมทานอลและน าเพมขน คา pH และความเขมขนของเบสรวม (total base) กจะเพมขน และคา pH อยในชวง 11.00-12.30 แสดงวามสมบตเปนเบสปานกลาง

Page 83: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

4. สภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟ

เคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชสารละลายเถาล าตนแหงสบด าเปนตวเรงปฏกรยา พบวา -ทความเขมขนของสารละลายเถาล าตนแหงสบด ารอยละ 2.0 โดยมวลของน ามนสบด า อตราสวนโดยมวลของเมทานอลกบน ามนสบด า 1:1 อณหภมในการท าปฏกรยาท 60 oC และ เวลาในการท าปฏกรยา 150 นาท เปนสภาวะทเหมาะสมใหเมทลเอสเทอรหรอไบโอดเซลมากทสดรอยละ 55.78 แตนอยกวาทใชโพแทสเซยมไฮดรอกไซด และโซเดยมไฮดรอกไซด เปนตวเรงปฏกรยา ตามล าดบ

Page 84: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5. เมอน าไบโอดเซลหรอเมทลเอสเทอรทผลตได ณ สภาวะทเหมาะสม มา

ตรวจสอบความบรสทธ ดวยเทคนค Thin layer chromatography (TLC) เทยบกบ B100 ของบรษท K.S. Line และสารมาตรฐาน Methyl ester พบวา มคา Rf เทากน คอ 0.78 และใกลเคยงกบสารมาตรฐาน แสดงวา เปนเมทลเอสเทอร ชนดเดยวกน และมความบรสทธประมาณรอยละ 99 สวน Methyl stearate (C18:0) และ Methyl palmitate(C16:0) ไมปรากฏโครมาโทแกรม ทงนอาจเปนเพราะไมมพนธะคในโครงสรางของโมเลกลจงไมท าปฏกรยากบไอโอดน ท าใหไมปรากฏส สวนน ามนสบด ามคา Rf 4 คา แสดงวา มสารอยางนอย 4 ชนดในน ามนสบด า

Page 85: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

6. เมอวเคราะหสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตได พบวา - มคาความเปนกรด คาไอโอดน ความหนาแนนท 25 oC และความหนดท 25 oC เทากบ 0.49 mg KOH/g, 100.72 g Iodine/100g, 0.84 g/cm3 และ 2.86 cSt แตไดปรมาณเมทลเอสเทอร และความหนาแนนนอยกวาทใชโซเดยมไฮดรอกไซด โพแทสเซยมไฮดรอกไซดเปนตวเรงปฏกรยา

Page 86: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

คาทไดมาตรฐานตามประกาศกรมธรกจพลงงาน กระทรวงพลงงาน เรอง ก าหนดลกษณะและคณภาพไบโอดเซลประเภทเมทลเอสเทอร พ.ศ. 2550 ไดแก คาความเปนกรด และ คาไอโอดน สวนคาความหนาแนนและความหนดมคาต ากวาเกณฑมาตรฐานเลกนอย

Page 87: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

7. จากการทดสอบดเขมาและควนอยางงาย - พบวา เมทลเอสเทอรจากน ามนสบด าทใชเถาล าตนแหงสบด า โซเดยมไฮดรอกไซด และโพแทสเซยมไฮดรอกไซดเปนตวเรงปฏกรยา และ B100 ของบรษท K.S. Line ใหเปลวไฟทไมมเขมาและควนสด า สวนน ามนดเซล ใหเปลวไฟทมเขมาและควนสด าและมกลนฉน แสดงวา เมทลเอสเทอรทผลตไดจากน ามนสบด าไมเปนมลภาวะตอสงแวดลอม

Page 88: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

กลาวโดยสรป ในการผลตไบโอด เซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบ เมทานอลสามารถใชเถาล าตนแหงสบด าเปนตวเ รงปฏกรยาได แตประสทธภาพในการเกดปฏกรยาจะดอยกวาทใชโพแทสเซยมไฮดรอกไซด และโซเดยมไฮ ดรอกไซด เปนตวเรงปฏกรยา ตามล าดบ

Page 89: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

ตารางท 4.9 เปรยบเทยบสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอล

ชอสาร ปรมาณเมทลเอสเทอร ความหนาแนน ความหนด คาความเปนกรด คาไอโอดน ทได (รอยละ) ท25oC (g/cm3) ท25oC(cSt) (mg KOH/g) (g Iodine/100g )

-น ามนสบด า - 0.87 62.00 10.73 105.20

-Methyl ester 55.78 0.84 2.86 0.49 100.72 (2%เถาสบด า) -Methyl ester 96.92 0.85 2.36 0.43 95.97 (1%NaOH) -Methyl ester 84.66 0.86 2.92 0.47 98.43 (1%KOH)

- B100 K.S. Line - 0.85 4.71 0.45 100.61 -มาตรฐาน 96.50* 0.86-0.90 3.50-5.00 0.50 120 Methyl ester (ท 15 oC) (ท 40 oC) กรมธรกจพลงงาน

Page 90: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5.2.1 ควรศกษาเถาธรรมชาตชนดตางๆ วามประสทธภาพในการเปนตวเรงปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอล

5.2 ขอเสนอแนะ

5.2.2 ควรวเคราะหความบรสทธของเมทลเอสเทอรทผลตไดดวยเครอง Gas Chromatograph หรอดวยเทคนควธการอนๆ ทเหมาะสม เชน การวเคราะหความบรสทธของเมทลเอสเทอรหรอไบโอดเซลทางออม ดวยการวเคราะหปรมาณกลเซอรนอสระและกลเซอรนทงหมดในเมทลเอสเทอรทผลตได

Page 91: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5.2.3 ในขนตอนการลางไบโอดเซลดวยน าเพอก าจดตวเรงปฏกรยาออก ควรระวงการเกดปฏกรยาโฮโดรลซสหรอสะปอนนฟเคชน กลายเปนสบจะท าใหไดไบโอดเซลลดลง จะตองลางดวยน าอนประมาณ 40-50 oC

5.2 ขอเสนอแนะ (ตอ)

Page 92: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5.3.1 ไดทราบถงสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของน ามนสบด าทสกดได

5.3 ประโยชนทไดรบ

5.3.2 ไดทราบถงสมบตของเถาสบด าทใชเปนตวเรงปฏกรยา

5.3.3 ไดทราบถงสมบตและคณภาพของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

Page 93: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

5.3.4 ไดทราบถงสภาวะทเหมาะสมตอการผลตไบโอดเซลจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลโดยใชเถาธรรมชาต เปนตวเรงปฏกรยา

5.3 ประโยชนทไดรบ

5.3.5 ไดทราบถงสมบตทางเคมและกายภาพบางประการของเมทลเอสเทอรทผลตไดจากปฏกรยา ทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด ากบเมทานอลทใชเถาธรรมชาตชนดตางๆ เปนตวเรงปฏกรยา

5.3.6 สามารถน าขอมลทไดจากการวจยครงนไปเผยแพรและประชาสมพนธ ใหประชาชนทสนใจไดทราบและสามารถทดลองผลตไบโอดเซลดวยวธการหรอประยกตวธการนใชเองไดตามแนวเศรษฐกจพอเพยง

Page 94: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

กรมวชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ. 2525. ขอมลเบองตนสบด า . สถาบนวจยพชไร กรมวชาการเกษตร. เอกสารโรเนยว 4 หนา. กณฐวฒ บญม และคณะ. 2549. การศกษาความสมพนธของปจจยตางๆ ทมผลตอการเปลยน

เปนไบโอดเซลของน ามนสบด า. กรงเทพฯ: มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. กลาณรงค ศรรอต และคณะ. 2544. การพฒนา การผลตและการปรบปรงพชน ามน แนวทางการ

วจยและพฒนาไบโอดเซลไปสเชงพาณชย. กรงเทพฯ: หนา ก1-ก7. คณะกรรมาธการการพลงงาน สภาผแทนราษฎร. 2545. พลงงานทดแทน เอทานอลและไบโอดเซล. กรงเทพฯ: แปลน พรนตง. 175 หนา จรญญา ตรวเชยร และคณะ. 2549. การศกษาปฏกรยาทรานสเอสเทอรฟเคชนของน ามนสบด าและ

เมทานอลโดยใชกรดเปนตวเรงปฏกรยา . กรงเทพฯ: ภาควชาวศวกรรมเคม คณะ วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร.

เอกสารอางอง

Page 95: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

ชนนทต สนประเสรฐโชค. 2549. การผลตไบโอดเซลจากน ามนทานตะวนโดยใชคารบอน ไดออกไซดทสภาวะเหนอจดวกฤต เปนตวกลาง. วทยานพนธปรญญาโท วทยาศาสตรมหาบณฑต บณฑตวทยาลย, มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. ช านาญ ฉตรแกว และคณะ. 2549. สบด า พชพลงงาน. กรงเทพฯ: ฟนน พบบลชชง. 119 หนา. ทวศกด อนจตตกล. 2548. สบด า พชพลงงานสารพดประโยชน . กรงเทพฯ: วศระ. พศมย เจนวนชปญจกลและ ลลตตา อตนโถ. 2549. รอบรเรองราวไบโอดเซล. กรงเทพฯ: สถาบนวจยวทยาศาสตรและ เทคโนโลย (วว.). 110 หนา ระพพนธ ภาสบตร และคณะ. 2525. ผลการวจยคนควาการใชน ามนสบด าเปนพลงงานทดแทนเครองยนตดเซล และผล การศกษาคณสมบตทางฟสกส–เคมของน ามนสบด าเพอใชเปนพลงงาน. กองเกษตรเคม และกองเกษตร วศวกรรม กรมวชาการเกษตร เอกสารโรเนยว. ระพพนธ ภาสบตร, สขสนต สทธผลไพบลย. 2525. ผลการวจยคนควาการใชน ามนสบด าเปนพลงงานทดแทนเครองยนตดเซล . กรงเทพฯ : กองเกษตรเคม กรมเกษตรวศวกรรม กรมวชาการเกษตร.

เอกสารอางอง(ตอ)

Page 96: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

วฒนา เสถยรสวสด และคณะ. 2526. การเตรยมน ามนสบด าส าหรบเปนเชอเพลงทดแทนน ามนดเซล ใน รายงานโครงการวจยเรองการปลกสบด าเพอผลตน ามนเชอเพลงทดแทนดเซล ประจ าป พ.ศ. 2526. โครงการวจยพชเพอการพลงงานทดแทนและอตสาหกรรม ภาควชาพชสวน คณะเกษตรศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร กรงเทพฯ: หนา 1-17 . ศวพร มหทธมหาวงศ และคณะ. 2549. การผลตไบโอดเซลจากน ามนสบด าโดยใชเอนไซมไลเปสจาก Psudomonas fluorescens เปนตวเรงปฏกรยา. กรงเทพฯ: ภาควชาวศวกรรมเคม คณะ วศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. หนา 160-164. ศนยเทคโนโลยและวสดแหงชาต. 2547. สถานภาพปจจบนและขอเสนอสอนาคตดานเชอเพลงและ เทคโนโลยเชอเพลงของประเทศไทย. ปทมธาน: ม.ป.ท. สงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย,สถาบน. 2550. พลงงานทดแทน ไบโอดเซล (biodiesel) . กรงเทพฯ: ม.ป.ท.

เอกสารอางอง(ตอ)

Page 97: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

อรพมพ มงคลเคหา. 2549. พลงงานทดแทน (ตอนท 1). ว. กาวทนโลกวทยาศาสตร มกราคม-มถนายน 2549; 6(1): 18-30. อาภาณ เหลองนฤมตชย.2549. ไบโอดเซล (Biodiesel).กรงเทพฯ: วทยาลยปโตรเลยมและปโตรเคม จฬาลงกรณ มหาวทยาลย. ม.ป.ท. เอยมจต คะนน, สดสาคร คนดษฐ. 2549. Transesterification of Crude Jatropha Oil Using

Calcium Oxide as Heterogeneous Catalyst. กรงเทพฯ: ภาควชาวศวกรรมเคม คณะ วศวกรรมศาสตร, มหาวทยาลยเกษตรศาสตร. หนา 173-178. Akintayo, E.T . 2004. Characteristics and composition of Parkia biglobbossa and Jatropha curcas oils and cakes. Bioresource Technology. 92(3): 307-310. Augustus, G.D.P.S. , Jayabalan, M. and Deiler, G.J. 2002. Evalution and bioinduction of energy component of Jatropha curcas. Biomass and Biotechnology. 23: 161-164

เอกสารอางอง(ตอ)

Page 98: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

Banerji, R. Chowdhury, A.R., Misra, G., Sudarasanam, G., Verma, S.C. and Srivatana, G.S. . 1985. Jatropha seed oils for energy . Biomass. 8: 277-282. Etiégni, Campbell, A.G. Physical and chemical characteristics of wood ash. 1990. Bioresource

Technology. 37(2): 173-178. Foidl, N., Foidl, G. Sanchez, M. Mittelbach, M. and Hackel, S. 1996. Jatropha curcas L. as a source for the production of biofuel in Nicaragua. Bioresource Technology. 58: 77-82. Freedman, B., Pryde, E. and Mounts, T.L. 1984. Variables affection the yields of fatty acid esters from transesterified vegetable oils. J. Am. Oil Chem. Soc. 6(10) : 1638-1643. Gubitz, G.M., Mittelbach, M. and Trabi, M. 1999. Exploitation of the tropical oil seed plant Jatropha curcas L. Bioresource Technology. 67: 73-82.

เอกสารอางอง(ตอ)

Page 99: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57

Kumar, M.S., Ramesh, A. and Nagalingam, B. 2003. An experimental comparison of methods to use methanol and Jatropha oil in a compression ignition engine. Biomass and Bioenergy. 25: 309-318. Ma, F. and Hanna, M.A. 1999. Biodiesel production a review. Bioresource Technology. 70 : 1-15. Pramanik, K. 2003. Properties and use Jatropha curcas oil and diesel fuel blends in compression ignition engine. Renewable Energy. 28 : 239-248. Sridharan, R. and Mathai, I.M. 1974. Tranesterification reaction. J. Sci. Ind. Res. 33: 178-187.

เอกสารอางอง(ตอ)

Page 100: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซลจากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาตเปนตวเรงปฏกรยา

56

ขอขอบคณ

รศ.ดร.เฉลม เรองวรยะชย รศ.ดร.ศกดสทธ จนทรไทย ผศ.ดร. ชนกพร เผาศร

Page 101: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

56

Thank You

Very much

Page 102: การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำโดยใช้เถ้าธรรมชาติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

1

Biodiesel

รายงานการศกษาอสระการผลตไบโอดเซล จากน ามนสบด าโดยใชเถาธรรมชาต

เปนตวเรงปฏกรยา

57