นโยบายการจัดการความรู้ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ 1.ให้ใช้เครื่องมือการจัดการความรู้ผลักดัน คุณภาพคน และกระบวนทำงาน 2.ส่งเสริมการแลกเปลี่ยนประสบการณ์การทำงาน จากหน้างาน 3.ส่งเสริมให้มีเวทีเรียนรู้ร่วมกัน

คนธรรมดา
Ico64
เครือข่าย
สมาชิก · ติดตาม: 5 · ผู้ติดตาม: 22

อ่าน: 3383
ความเห็น: 0

PSU ไบโอดีเซล 62: ไฮโดรเอสเตอริฟิเคชัน

ไฮโดรเอสเตอริฟิเคชัน (hydroesterification)

 

เป็นกระบวนการผลิตเอสเตอร์โดยผ่านกระบวนการไฮโดรไลซิสมาก่อน

 

Cavalcanti-Oliveira et al. (2011) ศึกษาการผลิตไบโอดีเซลด้วยแนวทาง hydroesterification (hydrolysis + esterification) ด้วยการใช้เอนไซม์ไลเปส Thermomyces ianuginosus (TL 100L) เร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสไตรกลีเซอไรด์ให้เป็นกรดไขมันอิสระ ตามด้วยเอสเตอริฟิเคชันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์กรด niobic สภาวะในการไฮโดรไลซิสที่ดีที่สุดคือ 50% (v/v) ของน้ำมันถั่วเหลือง และ 2.3% (v/v) ไลเปส ในน้ำกลั่นที่  60 °C ได้ร้อยละการเปลี่ยนของ FFA 89% ภายในเวลา 48 ชั่วโมง ในปฏิกิริยาเอสเตอริฟิเคชันใช้สัดส่วนเชิงโมล FFA/เมทานอล เท่ากับ 1: 3 ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยากรด niobic 20% (w/w FFA) ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 200 °C ซึ่งได้ร้อยละการเปลี่ยนของ FFA ไปเป็นเมทิลเอสเตอร์ 92% ภายในเวลา 1 ชั่วโมง

 

Saka et al. (2006) ได้นำเสนอกรรมวิธี 2 ขั้นตอนภายใต้ภาวะวิกฤตยวดยิ่งของเมทานอลโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (กระบวนการ Saka-Dadan) แทนกระบวนการทรานส์เอสเตอริฟิเคชันขั้นตอนเดียว (กระบวนการ Saka) ซึ่งดำเนินการที่ความดันและอุณหภูมิสูงกว่า 350 °C, 20 MPa มาเป็นไฮโดรไลซิสที่สภาวะน้ำกึ่งวิกฤต (subcritical water) ที่อุณหภูมิ 270 °C, 10 MPa แยกกลีเซอรอลและน้ำออก ทำปฏิกิริยาเมทิลเอสเตอริฟิเคชันที่สภาวะเมทานอลวิกฤตยวดยิ่งที่อุณหภูมิ 270 °C, 10 MPa เช่นกัน โดยการทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิต่ำกว่าจะลดการสลายตัวของกรดไขมันไม่อิ่มตัวลงได้   

 

Minami และ Saka (2006) นำเสนอจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสน้ำมัน/ไขมัน แล้วตามด้วยเมทิลเอสเตอริฟิเคชัน ในระบบ 2 ขั้นตอนภายใต้ภาวะวิกฤตยวดยิ่งของเมทานอลโดยไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (กระบวนการ Saka-Dadan) ซึ่งทำการไฮโดรไลซิสภายใต้ภาวะน้ำกึ่งวิกฤต (subcritical) ตามด้วยเมทิลเอสเตอริฟิเคชันในสภาวะเมทานอลวิกฤตยวดยิ่ง โดยนำเสนอว่า กรดไขมันอิสระแตกตัวแล้วทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยากรดดังสมการ

               

เมื่อสมมติว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของน้ำมัน/ไขมันเป็นกลไกเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเอง (autocatalytic) ของ FFA อัตราการก่อเกิดของ FFA ก็สามารถเขียนได้ดังนี้

                

CFFA, CW, CO และ CO’ เป็นความเข้มข้นของกรดไขมันอิสระ น้ำ ไตร-ได-โมโนกลีเซอไรด์ และ ได-โมโนกลีเซอไรด์-กลีเซอรอล (mol/m3) ตามลำดับ

ดังนั้นในขั้นตอนปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส เมื่อนำผลผลิต FFA มาป้อนกลับเพื่อเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาจะส่งผลให้อัตราเร็วของปฏิกิริยาในช่วงเริ่มต้นสูงขึ้น ทำให้ได้ร้อยละความบริสุทธิ์ของ FFA สูงขึ้นเป็น 94 wt% แม้ว่าจะทำปฏิกิริยาในสภาวะที่อ่อนลงคือ 270 °C, 15 MPa ในเวลา 25 นาที เมื่อเทียบกับเมื่อไม่มีการป้อนกลับ FFA จะได้ร้อยละความบริสุทธิ์เพียง 91 wt% ที่สภาวะ 290 °C, 15 MPa ในเวลา 40 นาที

ในการทำปฏิกิริยาเมทิลเอสเตอริฟิเคชัน Minami และ Saka พบว่าสัดส่วนเชิงปริมาตรของเมทานอล/กรดไขมันอิสระที่ต่ำกว่าจะให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาและความบริสุทธิ์ของเมทิลเอสเตอร์ที่สูงกว่า การทดลองดำเนินการที่ 270 °C, 20 MPa เป็นเวลา 30 นาที เนื่องจากความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา FFA จะสูงขึ้นเมื่อปริมาตรของเมทานอลน้อยลง โดยได้นำเสนอสมการอัตราไว้ดังนี้

              

CFAME และ CM คือความเข้มข้นของเมทิลเอสเตอร์และเมทานอลตามลำดับ

 

ผม..เอง


Sections: การเรียนการสอน
License: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
created: 08 January 2012 20:39 Modified: 08 January 2012 20:39 [ Report Abuse ]
ดอกไม้
People who like this: Ico24 ปราณี .
People Who Like This
 
Facebook
Twitter
Google

Other Posts By This Blogger

ความเห็น

ไม่มีความเห็น

ร่วมแสดงความเห็นในหน้านี้

ชื่อ:
อีเมล:
IP แอดเดรส: 100.26.179.251
ข้อความ:  
เรียกเครื่องมือจัดการข้อความ
   
ยกเลิก หรือ