กรุณาใช้ตัวระบุนี้เพื่ออ้างอิงหรือเชื่อมต่อรายการนี้: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/11377
ระเบียนเมทาดาทาแบบเต็ม
ฟิลด์ DC ค่าภาษา
dc.contributor.advisorChakrit Tongurai-
dc.contributor.authorSongtham Photaworn-
dc.date.accessioned2018-02-12T06:14:04Z-
dc.date.available2018-02-12T06:14:04Z-
dc.date.issued2017-
dc.identifier.urihttp://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/11377-
dc.descriptionThesis (Ph.D., Chemical Engineering)--Prince of Songkla University, 2017th_TH
dc.description.abstractThe use of edible oils in biodiesel production has higher cost than use of lower grade feedstocks such as waste vegetable oils (WVOS). However, WVOS usually contain high free fatty acids (FFAs) and moisture contents; and soap forming via saponification in base-catalyst transesterification. Esterification is a pretreatment step to reduce FFA down to a desirable level before transesterification. The aim of this research is to develop a continuous process to produce biodiesel from WVO with methanol (MeOH) by a two-stage process. The first stage was studied both of a batch and continuous esterification. In the batch type, the first esterification stand-alone, the second esterification stand-alone, the two-step esterification, and the two-step esterification with recycled MeOH-rich phase were studied. Parameters investigated were: MeOH- to-FFA molar ratio, H2SO4-to-FFA molar ratio, reaction temperature and time. Multiple regression analysis and material balance were employed. Quadratic model was proven more significant and the major coefficients impacted on FFA conversion are the 'multiplication of MeOH-to-FFA molar ratio to H2SO4-to-FFA molar ratio' in the first step, and 'H2SO4-to-FFA molar ratio' in the second step. The batch two-step esterification with practical optimum conditions from the first and the second esterification was shown effectively in FFA conversion within the recommended value of not greater than 1 wt.%. The results from the batch two-step esterification with MeOH-rich phase recycling were similar to the batch type. The continuous esterification was investigated with continuous dewater reactor (CDR) which removed water during reaction and continuous stirred- tank reactor (CSTR). The continuous three-step esterification with 2-CDRs and 1- CSTR could be reduce FFA content less than 0.5 wt.%. The benefit of the continuous esterification with MeOH-rich phase recycling was an acid transesterification and thus to increase an amount of ester. In the second stage: transesterification, a feedstock was a mixed esterified waste vegetable oil (mixed EWVO) which blended between EWVO and used cooking oil (UCO) in 50/50 wt.% ratio. Triglycerides (TGs) in a mixed EWVO were transesterified with MeOH in the presence of an alkaline catalyst. Parameters were studied and optimized in a batch two-step transesterification such as an amount of catalyst and an amount of catalyst solution ratio in the first and second transesterification. The continuous transesterification was investigated with continuous stirred-tank reactor (CSTR). The continuous two-step transesterification with 2- CSTRS and packing tank could be obtain methyl ester in high purity (99.69 wt.%) and yield (98 wt.%) under the optimum condition. The fuel properties of methyl ester almost met the specifications of EN 14214 standards. WVO thus can be cost- effectively used as an alternative feedstock.-
dc.language.isoenth_TH
dc.publisherPrince of Songkla Universityth_TH
dc.subjectEsterificationth_TH
dc.subjectBiodiesel fuels-
dc.titleProcess development of two-step esterification on waste vegetable oil with very high free fatty acidth_TH
dc.title.alternativeการพัฒนากระบวนการเอสเตอริฟิเคชันสองขั้นตอนของน้ำมันพืชเสียกรดไขมันอิสระสูงth_TH
dc.description.abstract-thการใช้น้ํามันบริโภคในการผลิตไบโอดีเซล ทําให้มีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าน้ํามัน วัตถุดิบที่มีคุณภาพต่ํา เช่น น้ํามันพืชเสีย ซึ่งโดยทั่วไปมีกรดไขมันอิสระและความชื้นสูง แต่อย่างไร ก็ตาม น้ํามันประเภทนี้ก่อให้เกิดสบู่ในขณะปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน เมื่อใช้ด่างเป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยา ดังนั้นกระบวนการเอสเตอริฟิเคชันจึงใช้ในการปรับสภาพวัตถุดิบ โดยการลดกรดไขมัน ก่อนการทําปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน สําหรับวัตถุประสงค์ ของงานวิจัยนี้ เพื่อพัฒนากระบวนการผลิตไบโอดีเซลแบบต่อเนื่องจากน้ํามันพืชเสียกับเมทานอล โดยการทําปฏิกิริยาแบบ 2 ขั้นตอน อิสระให้อยู่ในระดับที่เหมาะสม ขั้นตอนแรกศึกษากระบวนการเอสเตอริฟิเคชันทั้งแบบกะและแบบต่อเนื่อง ในแบบกะนั้นแบ่งออกเป็น 4 การทดลอง คือ ปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันครั้งที่ 1 ปฏิกิริยาเอสเตอริฟิ เคชันครั้งที่ 2 ปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้ง และปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้งร่วมกับ การนําเฟสเมทานอลกลับมาใช้ใหม่ มีปัจจัยที่ศึกษาได้แก่ อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อกรด ไขมันอิสระ อัตราส่วนโดยโมลของกรดซัลฟิวริกต่อกรดไขมันอิสระ อุณหภูมิและเวลา นอกจากนี้ ได้นําการวิเคราะห์ถดถอยหลายตัวแปรและสมดุลมวลมาวิเคราะห์ข้อมูล และตรงกับแบบจําลองที่ เป็นสมการกําลังสองอย่างมีนัยสําคัญ โดยมีตัวแปรที่มีผลกระทบมากที่สุดในปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเค ชันครั้งที่ 1 คือ ผลคูณระหว่างอัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อกรดไขมันอิสระและอัตราส่วน โดยโมลของกรดซัลฟิวริกต่อกรดไขมันอิสระ ส่วนผลกระทบมากที่สุดในปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชัน ครั้งที่ 2 คือ อัตราส่วนโดยโมลของกรดซัลฟิวริกต่อกรดไขมันอิสระ สําหรับการทําปฏิกิริยาเอสเตอ ริฟิเคชันแบบ 2 ครั้ง โดยใช้สภาวะที่เหมาะสมจากปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันครั้งที่ 1และปฏิกิริยา เอสเตอริฟิเคชันครั้งที่ 2 พบว่า สามารถเกิดการเปลี่ยนกรดไขมันอิสระได้อย่างมีประสิทธิภาพ และ ทําให้กรดไขมันอิสระมีค่าต่ํากว่า 1% โดยน้ําหนัก ซึ่งเป็นค่าที่กําหนดไว้สําหรับปฏิกิริยาทรานส์ เอสเตริฟิเคชัน ส่วนปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้งร่วมกับการนํากลับมาใช้ใหม่ของเฟสเมทา นอลนั้น สามารถลดค่ากรดไขมันอิสระได้เช่นเดียวกับปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้ง กระบวนการเอสเตอริฟิเคชันแบบต่อเนื่อง ได้ศึกษาโดยใช้ถังปฏิกรณ์ชนิดที่มีการ แยกน้ําออกในขณะเกิดปฏิกิริยา และถังปฏิกรณ์ชนิดกวนผสมอย่างเดียว พบว่าการทําปฏิกิริยา เอสเตอริฟิเคชันแบบ 3 ครั้ง โดยใช้ถังปฏิกรณ์ชนิดแยกน้ําออก จํานวน 2 ถัง และถังปฏิกรณ์แบบ ธรรมดา จํานวน 1 ถัง ร่วมกับการนํากลับมาใช้ใหม่ของเฟสเมทานอล สามารถลดค่ากรดไขมัน อิสระต่ํากว่า 0.5 % โดยน้ําหนัก ประโยชน์ที่ได้จากการทําปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันแบบต่อเนื่อง ร่วมกับการนํากลับมาใช้ใหม่ของเฟสเมทานอล คือ มีปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันที่ใช้กรด ซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ทําให้ได้ปริมาณเอสเตอร์เพิ่มขึ้น ขั้นตอนที่สอง คือ ปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน ซึ่งน้ํามันวัตถุดิบได้จากการ ผสมน้ํามันที่ผ่านการเอสเตอริฟิเคชันแล้วกับน้ํามันพืชใช้แล้วในอัตราส่วน 50/50 โดยน้ําหนัก ไตร กลีเซอไรด์จะทําปฏิกิริยากับเมทานอลโดยมีค่างเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยศึกษาปัจจัยต่างๆ เพื่อหา สภาวะที่เหมาะสมในการทําแบบกะของปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้ง ได้แก่ ปริมาณ ตัวเร่งปฏิกิริยา และอัตราส่วนของสารละลายตัวเร่งปฏิกิริยาในการทําปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเค ชินครั้งที่ 1 และ ครั้งที่ 2 กระบวนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันแบบต่อเนื่อง ได้ศึกษาโดยใช้ถังปฏิกรณ์ชนิด กวนผสมอย่างเดียว การทําปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชันแบบ 2 ครั้ง ใช้ถังปฏิกรณ์จํานวน 2 ถัง ร่วมกับถังบรรจุวัสดุ ณ สภาวะที่เหมาะสมพบว่าได้เมทิลเอสเตอร์ที่มีความบริสุทธิ์สูง (99.69 % โดยน้ําหนัก) และมีผลได้สูง (98 % โดยน้ําหนัก) คุณสมบัติทางเชื้อเพลิงโดยส่วนใหญ่ของเมทิล เอสเตอร์อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานของ EN 14214 ดังนั้น น้ํามันพืชเสียสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทางเลือก ที่มีประสิทธิภาพทางด้านราคา-
ปรากฏในกลุ่มข้อมูล:230 Thesis

แฟ้มในรายการข้อมูลนี้:
แฟ้ม รายละเอียด ขนาดรูปแบบ 
419344.pdf10.02 MBAdobe PDFดู/เปิด


รายการทั้งหมดในระบบคิดีได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์ มีการสงวนสิทธิ์เว้นแต่ที่ระบุไว้เป็นอื่น