Study of multicomponent systems and saponification reaction in biodiesel production observed by LCD digital microscope
Full Metadata
| Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | Chakrit Tongurai | - |
| dc.contributor.author | Issara Chanakaewsomboon | - |
| dc.contributor.department | Faculty of Engineering Chemical Engineering | - |
| dc.contributor.department | คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี | - |
| dc.date.accessioned | 2023-11-22T04:21:08Z | - |
| dc.date.available | 2023-11-22T04:21:08Z | - |
| dc.date.issued | 2019 | - |
| dc.description | Thesis (Ph.D., Chemical Engineering)--Prince of Songkla University, 2019 | en_US |
| dc.description.abstract | This work studied the mixing of multiple components (triglyceride, FAME, methanol, and THF) in the biodiesel production process. An LCD digital microscope is applied as visual observations in this work to clarify the interactions of key substances and the reaction zone in biodiesel production. This work aimed to find out the effects of FFA, water and amount of alkaline catalyst on biodiesel production from refined palm oil. The polarity of the components in transesterification reaction plays a crucial role in the reaction, affecting the miscibility of compounds in the reaction mixture, and influencing efficiency and extent of conversion. The observed behaviors of multicomponent mixture indicate that the reaction is a liquid-liquid reaction. The diffusivity of alcohol reactant together with the catalyst to another reactant phase plays a key role as rate limiting step. The co-solvent THF or FAME improved solubility of polar methanol in the non-polar triglyceride, but the strongly polar products, such as glycerol and soap emulsifier, could interrupt this effect. The co-solvent THF or FAME cannot enhance solubility of the multicomponent systems in biodiesel production to provide a homogeneous mixture. Diffusivity of alcohol and catalyst plays a key role in the reaction rate. In transesterification via alkaline catalysis, soap formation is a major factor causing catalyst depletion and yield loss by saponification reaction and via losses on purification. Soap formation establishes a barrier between an alcohol droplet and surrounding triglyceride, and restrains the diffusion rate of alcohol and catalyst, thus lessens the transesterification rate. A low-quality feedstock with high FFA and water contents gives significant yield losses in washing step. The soap content in crude biodiesel is a key parameter affecting washing losses, and our suggestion is it should be below 3,000 ppm. | en_US |
| dc.description.abstract-th | งานวิจัยนี้ศึกษาการผสมของสารผสมหลายองค์ประกอบในกระบวนการผลิตไบโอดีเซล ตัวอย่างเช่น ไตรกลีเซอไรด์ เมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน เมทานอล เตตระไฮโดรฟูแรน กล้องจุลทัศน์แบบดิจิตอลถูกประยุกต์ใช้สําหรับการศึกษาด้วยการมองเห็นของอันตรกิริยาระหว่างตัวทําปฏิกิริยาและบริเวณของการทําปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซล ศึกษาปัจจัยที่มีผลสําคัญต่อ การเกิดปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน เช่น ปริมาณกรดไขมันอิสระ ปริมาณน้ํา ปริมาณตัวเร่ง ปฏิกิริยา จากการศึกษาพบว่าสภาพความเป็นขั้วของสารประกอบมีบทบาทสําคัญต่อการ เกิดปฏิกิริยา โดยส่งผลต่อการผสมเข้ากันได้ของสารตั้งต้น และความสามารถของการเกิดปฏิกิริยา จากการศึกษาพฤติกรรมสภาพการละลายของสารผสมในระบบปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน ทําให้ทราบว่าเป็นปฏิกิริยาของเหลว ของเหลว การแพร่ของเฟสแอลกออฮอล์และตัวเร่งปฏิกิริยา ไปยังเฟสของสารตั้งต้นจัดเป็นตัวแปรสําคัญของขั้นที่ช้าที่สุดของปฏิกิริยา ตัวทําละลายร่วมเช่น เตตระไฮโดรฟูแรน หรือ เมทิลเอสเตอร์ของกรดไขมัน ช่วยเพิ่มความสามารถการละลายของเมทา นอลที่มีสภาพความเป็นขั้วในไตรกลีเซอไรด์ที่ไม่มีสภาพความเป็นขั้ว แต่อย่างไรก็ตาม กลีเซอรอล และสบู่จะไปขัดขวางความสามารถในการละลายในระบบดังกล่าว ตัวทําละลายร่วมไม่สามารถ ช่วยให้สภาพการละลายในระบบสารผสมหลายองค์ประกอบของการผลิตไบโอดีเซลเป็นเนื้อ เดียวกัน การแพร่ของแอลกอฮอล์และตัวเร่งปฏิกิริยาจะมีบทบาทต่ออัตราเร็วการเกิดปฏิกิริยา การศึกษาการเกิดสบู่ในปฏิกิริยาทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน พบว่าสบู่เป็นปัจจัยสําคัญที่ทําให้สูญเสีย ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาและทําให้เกิดสูญเสียผลิตภัณฑ์ การเกิดสบู่ทําให้เกิดชั้นขัดขวางการแพร่ระหว่างเฟสแอลกอฮอล์และเฟสไตรกลีเซอไรด์ ทําให้ยับยังอัตราการแพร่ของแอลกอฮอล์และตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้ลดอัตราการเกิดปฏิกิริยา น้ํามันวัตถุดิบที่มีปริมาณกรดไขมันอิสระและ ปริมาณน้ําสูงจะทําให้เกิดสูญเสียผลิตภัณฑ์อย่างมีนัยสําคัญในขั้นตอนการล้าง เนื่องจากปริมาณ สบู่ในเฟสไบโอดีเซลดิบ ซึ่งควรมีค่าน้อยกว่า 3,000 ppm | en_US |
| dc.identifier.uri | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19104 | - |
| dc.language.iso | en | en_US |
| dc.publisher | Prince of Songkla University | en_US |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ | * |
| dc.subject | Biodiesel fuels | en_US |
| dc.title | Study of multicomponent systems and saponification reaction in biodiesel production observed by LCD digital microscope | en_US |
| dc.title.alternative | การศึกษาระบบสารผสมหลายองค์ประกอบและปฏิกิริยาสะปอนนิฟิเคชันในการผลิตไบโอดีเซลโดยกล้องจุลทัศน์แบบดิจิตอล | en_US |
| dc.type | Thesis | en_US |
Files
Collections