การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชใช้แล้วโดยใช้ถังปฏิกรณ์แบบ ไฮโดรไดนามิกส์คาวิเตชั่น Biodiesel production from waste cooking oil using hydrodynamic cavitation reactor

Abstract

บทคัดย่อ    

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลด้วยถังปฏิกรณ์แบบไฮโดรไดนามิกส์คาวิเตชั่นผ่านการทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของน้ำมันพืชใช้แล้วและเมทานอลโดยใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวแปรที่ศึกษาเน้นไปที่ตัวแปรที่มีผลต่อปริมาณไบโอดีเซลที่ได้ ได้แก่ความดันทางด้านเข้า (2, 3 และ 4 บาร์) อัตราส่วนโดยโมลเมทานอลต่อน้ำมันพืช (4:1, 6:1 และ 8:1) ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา (0.5, 1 และ 1.5 ร้อยละโดยน้ำหนัก) และเวลาในการทำปฏิกิริยา (20, 30 และ 40 นาที) แล้วกำหนดอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาคือ 28 องศาเซลเซียส (อุณหภูมิห้อง) จากผลการทดลองพบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชใช้แล้วคือความดันทางด้านเข้า 4 บาร์ อัตราส่วนโดยโมลเมทานอลต่อน้ำมันพืชเท่ากับ 6:1 ความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 1 โดยน้ำหนัก และเวลาในการทำปฏิกิริยาเท่ากับ 30 นาที ได้ปริมาณไบโอดีเซลที่ได้ร้อยละ 93 นอกจากนี้จากการนำน้ำมันไบโอดีเซลที่ผลิตได้จากสภาวะที่เหมาะสมไปทดสอบหาสมบัติการเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงพบว่าไบโอดีเซลที่ได้มีสมบัติการเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ในช่วงกำหนดของมาตรฐานไบโอดีเซลและน้ำมันดีเซลหมุนช้า ดังนั้นจึงสรุปได้ว่าถังปฏิกรณ์แบบไฮโดรไดนามิกส์คาวิเตชั่นสามารถนำมาประยุกต์ใช้กับการทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นสำหรับผลิตไบโอดีเซลแบบหนึ่งขั้นตอนได้

Abstract

 The objective of this research was to study the optimum conditions for production of biodiesel by using hydrodynamic cavitation reactor through transesterification reaction with waste cooking oil and methanol, using potassium hydroxide as a catalyst. The effect of parameters on yield of biodiesel were focused. The parameters were studies, such as inlet pressure (2, 3 and 4 bar), methanol to oil molar ratio (4:1, 6:1 and 8:1), concentration of catalyst (0.5, 1 and 1.5 wt%) and reaction time (20, 30 and 40 minute) when reaction temperature (room temperature) was fixed at 28 °C. The experimental results showed that optimum conditions for biodiesel production from waste cooking oil were inlet pressure at 4 bar, methanol to oil molar ratio of 6:1, catalyst concentration of 1 wt% and reaction time at 30 minutes. Under the conditions, the obtained yield of biodiesel was 93%. In addition, the properties of the obtained biodiesel from optimum conditions were evaluated and it was found that the properties of biodiesel product was in the range of standard requirements of both biodiesel and low speed diesel fuel. In summary, hydrodynamics cavitation reactor can be applied to biodiesel production with one stage of transesterification reaction.