Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษามูลค่าเพิ่มของกลีเซอรอลดิบที่ได้จากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A STUDY OF VALUE ADDED OF CRUDE GLYCEROL BY PRODUCT FROM BIODIESEL PRODUCTION PROCESS

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

สมชาย พัวจินดาเนตร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1368

Abstract

ในกระบวนการผลิตไบโอดีเซลที่ใช้น้ำมันพืชใช้แล้วเป็นสารตั้งต้น จะมีกลีเซอรอล (หรือเรียกกลีเซอรอลดิบ) เป็นผลพลอยได้ ซึ่งมีปริมาณร้อยละ 10 ของไบโอดีเซลที่ได้ โดยมีสารอื่นเจือปนและมีคุณภาพต่ำ ไม่สามารถนำไปใช้งานได้ในอุตสาหกรรม งานวิจัยนี้ จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษามูลค่าเพิ่มของกลีเซอรอลดิบที่ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำให้กลีเซอรอลบริสุทธิ์ขึ้นและมีไบโอดีเซลเป็นผลพลอยได้ โดยพิจารณาจากอัตรามูลค่าผลผลิตด้านวัสดุ วิธีการศึกษาดำเนินการโดย 1) สกัดกลีเซอรอลดิบด้วยกรด เพื่อให้ได้กลีเซอรอลและกรดไขมันอิสระ (FFA) โดยพิจารณาเลือกใช้ระหว่างกรดไฮโดรคลอริก (HCl) และกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ที่ค่า pH และอุณหภูมิ ต่างๆกัน 2) นำกลีเซอรอลที่ได้มาทำให้บริสุทธิ์มากขึ้นโดยใช้ สารละลายเฮกเซน กำจัดกลิ่นและสีด้วยผงถ่านกัมมันต์ 3) นำกรดไขมันอิสระ (FFA) มาทำปฎิกิริยากับเมทานอล ได้ไบโอดีเซล โดยมีกรดซัลฟิวริกเป็นตัวเร่งปฎิกิริยา 4) วิเคราะห์หาปริมาณของกลีเซอรอล ตามวิธีการของ มอก.337 และหาความบริสุทธิ์ด้วยเครื่องอินฟราเรด สเปคโตรสโคปี 5) วิเคราะห์หาปริมาณและความบริสุทธิ์ของไบโอดีเซล ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟี และ 6) ประเมินอัตรามูลค่าผลผลิตด้านวัสดุของกลีเซอรอลบริสุทธิ์และไบโอดีเซลที่ได้เทียบกับมูลค่าวัตถุดิบที่ใช้ จากผลการศึกษา พบว่า 1) การสกัดกลีเซอรอลดิบด้วยกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ที่มีค่า pH เท่ากับ 2 ที่อุณหภูมิ 70°C อัตราส่วนของสารละลายเฮกเซนและผงถ่านกัมมันต์ต่อหน่วยกลีเซอรอล (โดยน้ำหนัก) อยู่ที่ 1:1 และ 0.05:1 ตามลำดับ จะให้กลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ของสูงสุดอยู่ที่ 91% 2) การทำปฏิกิริยาของกรดไขมัน (FFA) ด้วยอัตราปริมาณเมทานอลต่อสารอินทรีย์ (โดยน้ำหนัก) ที่ 1:1 ให้ผลผลิตไบโอดีเซลที่มีปริมาณเมทิลเอสเตอร์ที่ 97.3% 3) กรณีผลผลิตกลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ 91% จะให้อัตรามูลค่าผลผลิตต่อวัตถุดิบที่ใช้เท่ากับ1.4 ขณะที่ ผลผลิตกลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ 80% จะให้อัตรามูลค่าผลผลิตต่อวัตถุดิบที่ใช้เท่ากับ1.8 4) ผลผลิตไบโอดีเซล จะให้อัตรามูลค่าผลผลิตต่อวัตถุดิบเท่ากับ 0.3 และ 5) เมื่อพิจารณาผลผลิตโดยรวมคือกลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์ 80% และไบโอดีเซลจะให้อัตรามูลค่าผลผลิตต่อมูลค่าวัตถุดิบเท่ากับ 0.6

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In biodiesel production process using waste oil as raw material could provide the glycerol (named crude glycerol) being the by-product having about 10 % of biodiesel product and being low quality, contaminations, and useless in industries. Therefore the objective of this research was to study the increasing value of the crude glycerol to produce more purified glycerol and biodiesel. The method was to 1) extract the crude glycerol with acid to obtain crude glycerol and fatty acid (FFA) by selecting between HCl and H2SO4 at various pH and reaction temperatures, 2) purify the crude glycerol by hexane and activated carbon, 3) produce biodiesel from fatty acid (FFA) reacted by methanol and using H2SO4 as the catalyst, 4) determine the quantity and purification of the glycerol obtained by the method of TIS336 and using infrared spectroscopy, respectively, 5) analyze the quantity and purification of the biodiesel obtained using the gas chromatography, and 6) determine the material value productivity of glycerol and biodiesel products. The study results were found that 1) the extraction of crude glycerol with H2SO4 at pH of 2 and temperature of 70°C, the ratio of hexane, activated carbon, and crude glycerol at 1, 0.05, and 1 by wt. could give the glycerol with 91% of purification, 2) the reaction of FFA by the methanol with the ratio of 1:1 by wt. gave the biodiesel having the methyl esters of 97.3%, 3) in the case of 91% of glycerol production could give the material value productivity of 1.4 whereas 80% of glycerol production could provide higher the material value productivity of 1.8, 4) for the biodiesel product, the material value productivity would be 0.3, and 5) if considering the total products of 80% of glycerol and biodiesel, the material value productivity would be 0.6.

Link to Full Text

Share

COinS