เทคนิคการสกัดน้ำมันและการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันเมล็ดกระบก

วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร, 13(1) : 149-157This paper presents the experimental results of the oil extraction process from wild almond seeds by mechanical and chemical methods. The optimum conditions for the biodiesel production from the extracted oil via transesterification reaction using methanol and potassium hydroxide (KOH) are reported. Chemical extraction was found to be an effective technique for wild almond oil extraction. Simple distillation was used as oil extraction unit applying 140 ml of n-hexane as solvent at 70ºC for 20 min. The oil yield was 43.11±0.98%. This extracted oil was used as raw material for biodiesel production with the maximum yield of 83.20±1.11%. The optimum conditions for biodiesel production were the catalyst loading of 0.5 wt% and 9:1 molar ratio of methanol to oil in a controlled reaction temperature of 70ºC for 60 min. Finally, the properties of biodiesel were analyzed and most properties met the requirements of the department of energy business standard.Rajamangala University of Technology Phra Nakho

การเพิ่มประสิทธิภาพตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธุ์แคลเซียมออกไซด์จากวัสดุเหลือใช้สำหรับการสังเคราะห์ไบโอดีเซลImprovement of Efficiency of Calcium Oxide as a Heterogeneous Catalyst Derived from Material Waste for Biodiesel Production

การผลิตไบโอดีเซลจากตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีทำให้มีต้นทุนที่สูงและยังส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจศึกษาการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปแบบตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์จากวัสดุเหลือทิ้งจากเปลือกไข่ไก่ เปลือกไข่นกกระทา และเปลือกหอยนางรม เพื่อลดต้นทุนการผลิตและยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เริ่มต้นจากการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยวิธีการบดและการเผาเพื่อเปลี่ยน CaCO3 ให้อยู่ในรูปของ CaO สำหรับใช้ในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลจากน้ำมันใช้แล้ว จากนั้นทำการเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยวิธีการตรึง CaO บนตัวรองรับไบโอชาร์ ด้วยวิธีการบดผสม (Ch-CaOmixed) และวิธีการแพร่ซึม (Ch-CaOimpregnate) ผลการทดลองพบว่า CaO ที่ผลิตจากเปลือกไข่นกกระทาให้ร้อยละผลได้สูงสุดในการผลิตไบโอดีเซล ที่สภาวะตัวเร่งปฏิกิริยาเปลือกไข่นกกระทาปริมาณร้อยละ 3 อัตราส่วนโดยโมลเมทานอลต่อน้ำมัน 12:1 ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 2 ชั่วโมง อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส ให้ร้อยละผลได้สูงสุด 87.14 ผลการทดลองการตรึง CaO บนตัวรองรับไบโอชาร์ พบว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซลล์ โดยตัวเร่งปฏิกิริยาชนิด Ch-CaOimpregnate ให้ปริมาณร้อยละผลได้สูงสุดเฉลี่ย 97.82 ซึ่งมีปริมาณเมทิลเอสเทอร์เป็นองค์ประกอบร้อยละ 98.3 และองค์ประกอบพื้นฐานโดยรวมของน้ำมันไบโอดีเซลที่ผลิตได้ผ่านเกณฑ์มาตรฐานกรมธุรกิจพลังงาน Biodiesel production via chemical catalytic conversion may lead to the high cost and a negative environmental impact. In this research, eco-friendly catalysts from chicken eggshell quail eggshell and oyster shell waste were used as heterogeneous catalyst to reduce cost of production. Firstly, an active CaO catalyst synthesis for converting CaCO3 into CaO was prepared by crushing and calcining for biodiesel production from waste cooking oil. Next, the applications of biochar supported CaO catalysts was used to enhance the catalytic efficiency for biodiesel reaction. Ch-CaOmixed and Ch-CaOimpregnate catalyst were prepared by mixed-grinding method and impregnation method, respectively. Under the optimal reaction condition, CaO from quail eggshell catalyst was the most effective catalyst for biodiesel production. The experimental results showed that using the quail eggshell catalyst loading at 3 wt%, methanol to oil molar ratio of 12 : 1, a reaction time of 2 h and temperature of 65 ºC gave the maximum biodiesel yield of 87.14%. Biochar supported CaO could improve the catalyst efficiency for biodiesel production. The maximum yield of biodiesel produced was 97.82% under reaction conditions of Ch-CaOimpregnate with methyl ester of 98.3%. In the last phase of the study, the biodiesel properties were analyzed and it was found that the biodiesel properties meet the biodiesel standards issued by the Department of Energy Business

Leucaena–Derived Biochar for Biodiesel Production

Giant leucaena wood was utilized to prepare heterogeneous catalysts through a fast pyrolysis method and chemical activation for transesterification. The obtained catalysts were investigated using SEM, CHNS/O analyzer, XRF and XRD. The influence of the concentration of KOH (3-9 M), catalyst amount (0.25-2.0 g), methanol to oil ratio (4:1-10:1), and reaction time (30-75 min) on FAME yield was also studied on transesterification reaction carried out at 60ºC under a 750 rpm stirring speed. The experiment results demonstrate that chemical activation was required to improve the porosity of the catalyst. The result showed that a well-developed porous structure was observed, as the concentration of KOH increased activated biochar become more porous. 7M-KOH for chemical activation was the best condition to obtain a porous catalyst. It was found that the main factors affecting the FAME yield were dependent on various parameters including methanol: oil ratio, catalyst loading, reaction time and stirring speed via transesterification process. The highest yield of 94.06% was achieved on 0.5g of the catalyst activated by 7M-KOH, a methanol:oil ratio of 6:1 and a 1-hour reaction. The obtained biodiesel mainly composed of different fatty acid in follow order C18:1 > C16:0 > C18:2 > C18:0. Properties reached the ASTM D6751-12 and EN 14214:2012 standard, indicating that leucaena-derived biochar is potentially utilized in biodiesel production

ผลของเปลือกหุ้มเมล็ดกาแฟและกากกาแฟต่อสมบัติของเชื้อเพลิงชีวมวลอัดเม็ด

วารสารวิชาการและวิจัย มทร.พระนคร, 13(1) : 78-89The objective is to produce the biomass pellet fuel from coffee silverskin and spent of coffee grounds. To study the percentage of cassava powder as binder was mixed at 5, 10, 15 and 20% by weight and the best condition was chosen. Then, to study the ratio of coffee silverskin and spent of coffee grounds was 5 ratios (100 : 0, 75 : 25, 50 : 50, 25 : 75 and 0 : 100) on propertied of biomass pellet fuel. Characteristics and properties of raw materials and biomass pellet fuel were analyzed. The results found that the highest property of the biomass pellet fuel was 20% of cassava powder as binder. The biomass pellet from spent coffee grounds as main component was higher quality than coffee silverskin. The biomass pellet from spent coffee grounds was the maximum fuel property. The bulk density was 0.9699 0.0045 g/ cubic cm, shatter index was 92.6510 ± 0.2102%, heating value was 17.2772 ± 0.0319 MJ/kg and heat utilization efficiency was 16.59 ± 0.02%. The results from the part of coffee silverskin and spent of coffee grounds ratio showed that the best ratio from 2 raw materials was 25 : 75 that gave the highest quality. The heating value was 17.1544 ± 0.017 MJ/kg and heat utilization efficiency was 16.48 ± 0.01%. In addition, the study also discovered that the biomass pellet had moisture contents in the levels acceptable under biomass standards. Thus, in summary, the coffee silverskin and spent coffee grounds had physical property and fuel property according to the standardization to be made into biomass pellet fuel. It considered to be one of alternative fuels in country permanently.Rajamangala University of Technology Phra Nakho