Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมนิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอนจากใบธูปฤาษีในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลที่ผ่านกระบวนการไฮโดรจีเนชันบางส่วน
Year (A.D.)
2020
Document Type
Thesis
First Advisor
Suttichai Assabumrungrat
Second Advisor
Nuwong Chollacoop
Third Advisor
Apiluck Eiad-Ua
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemical Engineering
DOI
10.58837/CHULA.THE.2020.53
Abstract
Nowadays, biodiesel is an alternative energy that is widely used to replace fossil fuels because of its high heat value comparable to fossil fuels. Biodiesel was easily oxidized within air. It is commonly blended with diesel fuel to have the proper properties and increase shelf life. Partial hydrogenation is one of the processes used to enhance the properties of biodiesel. In this research, bimetallic PdNi on nanoporous carbon (NPC) support derived from cattail leaves was successfully synthesized via hydrothermal carbonization and chemical activation. The prepared nanoporous carbon has a high surface area of 2002 m2g-1, obtained by activation process with 4 M of potassium hydroxide at 900 °C. Optimal condition and deactivation of PdNi/NPC in partial hydrogenation at various temperatures (80, 100, 120 and 140 ° C), pressure (3, 4 and 5 bar) and stirring rate (150, 200 and 300 rpm) were investigated. It was found that an operation at 100 °C, 4 bar and a stirring speed of 150 rpm offered the biodiesel with increased oxidation stability to 18.34 h. Furthermore, the results indicated that the deactivation of catalyst occurred from two main factors: poisoning of sulfur molecules in biodiesel feedstock and carbon residue covering on the surface of the catalyst. The addition of nickel in the bimetallic form led to increased cis-C18:1 selectivity and decreased the catalyst deactivation in the partial hydrogenation process.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ในปัจจุบันไบโอดีเซลนับเป็นพลังงานทางเลือกชนิดหนึ่งที่ใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างกว้างขวาง เนื่องจากมีค่าพลังงานที่สูงใกล้เคียงกับเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่เนื่องจากสามารถทำปฏิกิริยากับอากาศได้ง่าย ในงานใช้งานจึงต้องนำมาผสมกับน้ำมันดีเซลเพื่อให้มีคุณลักษณะที่เหมาะสมและเพิ่มอายุการเก็บรักษา กระบวนการพาร์เชียลไฮโดรจิเนชันเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ใช้เพิ่มคุณภาพของน้ำมันไบโอดีเซล ในงานวิจัยนี้ได้ทำการผลิตตัวรองรับถ่านกัมมันต์จากใบธูปฤาษีด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชันและกระบวนการกระตุ้นทางเคมี ถ่านกัมมันต์ที่ได้มีพื้นผิวสูง 2002 ตารางเมตรต่อกรัม ซึ่งได้จากกระบวนการกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่มีความเข้มข้น 4 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส งานวิจัยนี้ทำการศึกษาเงื่อนไขการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมและการลดลงของประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไบเมทัลลิคแพลแลเดียมนิกเกิลในปฏิกิริยาพาร์เชียลไฮโดรจิเนชันที่สภาวะเงื่อนไขการทำปฏิกิริยาต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ (80, 100, 120 และ 140 องศาเซลเซียส), ความดัน (3, 4 และ 5 บาร์) และ ความเร็วรอบในการปั่นกวน (150, 200 และ 300 รอบต่อนาที) ซึ่งพบว่า ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 4 บาร์ โดยมีความเร็วรอบในการปั่นกวนที่ 150 รอบต่อนาที เป็นสภาวะการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมซึ่งทำให้น้ำมันไบโอดีเซลทนต่อปฏิกิริยาการออกซิเดชันเพิ่มขึ้นมากถึง 18.34 ชั่วโมง และปัจจัยที่ทำให้เกิดการลดลงของประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยามาจากสองปัจจัยหลัก ได้แก่ การเกิดการจับตัวของโมเลกุลซัลเฟอร์จากน้ำมันไบโอดีเซลและคาร์บอนบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งการเติมนิกเกิลในรูปแบบของไบเมทัลลิคสามารถช่วยเพิ่มการเกิดการเพิ่มซิสไอโซเมอร์และลดการถดถอยของประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการพาร์เชียลไฮโดรจิเนชัน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Longprang, Tripob, "Deactivation of PdNi catalyst on nanoporous carbon support derived from cattail leaves in synthesis of partially hydrogenated biodiesel(h-fame)" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 203.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/203