Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Biodiesel production from spent coffee grounds oil using supercritical ethanol
Year (A.D.)
2022
Document Type
Thesis
First Advisor
สมเกียรติ งามประเสริฐสิทธิ์
Second Advisor
เรืองวิทย์ สว่างแก้ว
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Technology (ภาควิชาเคมีเทคนิค)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
เคมีเทคนิค
DOI
10.58837/CHULA.THE.2022.381
Abstract
ไบโอดีเซล (Biodiesel) เป็นหนึ่งในพลังงานทางเลือกชีวภาพที่สามารถผลิตได้จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนเช่น น้ำมันพืช และไขมันสัตว์ ในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลพบปัญหาด้านราคาต้นทุนวัตถุดิบที่มีราคาสูงซึ่งคิดเป็นร้อยละ 70 ของต้นทุนทั้งหมด กากกาแฟเป็นของเสียหลักจากกระบวนการผลิตกาแฟซึ่งมีองค์ประกอบของไขมันอยู่ร้อยละ 18 ถึง 20 ของน้ำหนัก ทำให้สามารถนำมาใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับผลิตไบโอดีเซลเพื่อลดต้นทุนการผลิตได้อีกทางหนึ่ง งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันกากกาแฟบดด้วยเอทานอลภาวะเหนือวิกฤตในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ และแบบต่อเนื่อง และหาภาวะที่ให้ร้อยละกรดไขมันเอทิลเอสเทอร์ (Fatty acid ethyl ester, FAEE) สูงสุด จากผลการทดลองพบว่าปริมาณน้ำมันกากกาแฟบดสูงสุดที่สามารถสกัดด้วยวิธีซอกห์เลตโดยใช้ตัวทำละลายเอทานอลได้ปริมาณน้ำมันกากกาแฟบดร้อยละ 27.67 ของน้ำหนักกากกาแฟบด ในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ พบว่าปริมาณกรดไขมันเอทิลเอสเทอร์จะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิและเวลาในการทำปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น โดยที่อุณหภูมิ 275 องศาเซลเซียส และเวลาในการทำปฏิกิริยา 40 นาที จะให้ปริมาณกรดไขมันเอทิลเอสเทอร์สูงสุดร้อยละ 88.37 สำหรับกระบวนการผลิตไบโอดีเซลด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบต่อเนื่อง พบว่าเมื่อเพิ่มอัตราการไหลจะทำให้เวลาของสารตั้งต้นในเครื่องปฏิกรณ์ลดลง ส่งผลทำให้ปริมาณกรดไขมันเอทิลเอสเทอร์มีปริมาณลดลง ที่อุณหภูมิ 325 องศาเซลเซียส อัตราการไหล 2 กรัมต่อนาที และเวลาของสารตั้งต้นในเครื่องปฏิกรณ์ 25.16 นาที จะให้ปริมาณกรดไขมันเอทิลเอสเทอร์ที่สูงสุดร้อยละ 83.35
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
Biodiesel is an alternative fuel that can be produced from renewable sources such as vegetable oils and animal fats. In biodiesel production, the process has limitations in terms of feedstock prices which taken for approximately 70% of the total cost of biodiesel production. Spent coffee ground (SCGs) is main residual products of coffee industry that contain a significant amount of lipid up to 18 to 20 %wt. SCGs can be used as raw materials to reduce production cost of biodiesel. This research aims to investigate biodiesel production from SCGs oil with supercritical ethanol in batch and continuous reactors and to locate the condition providing the highest fatty acid ethyl ester (FAEE) yield. The results showed that the maximum oil yield extracted from SCGs with ethanol as solvent was 27.67 %wt. In the biodiesel production process in batch reactor, FAEE yield increases when increasing temperature and reaction time. The optimal condition was found at 275 °C and reaction time 40 min, which gave the highest FAEE yield at 88.37 %wt. For the biodiesel production process with continuous reactors, i was found that when the flow rate was increased, the residence time was reduced. As a result, the FAEE yield decreased. The optimal conditions were found to be 325 °C, a feed flow rate of 2 g/min, and a residence time of 25.16 min to obtain the highest yield of FAEE at 83.35 %wt.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
เจริญดี, ณัฐกิตติ์, "การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันกากกาแฟบดโดยเอทานอลภาวะเหนือวิกฤต" (2022). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 6092.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/6092