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

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

Page Visits: 1557
comment: 0

Commercialize Hydroesterification Process

Biodiesel Magazine September/October 2013 มีรายละเอียดหนึ่งที่ผมควรรู้และเก็บไว้ใช้งานต่อไปคือ Hydroesterification Process

 

เป็นกระบวนการเปลี่ยน low grade feedstock (สารป้อนน้ำมันที่มีกรดไขมันอิสระสูง) ของกระบวนการผลิตไบโอดีเซล (เอสเตอร์) ด้วยการเปลี่ยนน้ำมันให้เป็นกรดไขมัน 100% ในขั้นตอนแรก

 

กระบวนนี้คือกระบวนการ Hydrolysis ซึ่งกระทำในช่วงความดันสูงและอุณหภูมิสูง ที่เรียกว่า subcritical water ที่ 270 ºC และความดันสูงประมาณ 60-65 kgf/cm2 (bar) ในหอปฏิกรณ์ซึ่งเป็นการเกิดปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับสารป้อนโดยไม่ต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา

 

สารป้อนจะถูกให้ความร้อนและป้อนเข้าทางด้านล่างของหอปฏิกิริยาในขณะที่ demineralization water ถูกทำให้ร้อนและป้อนเข้าทางด้านบนของหอ ในสัดส่วนการไหลของสารป้อน: น้ำ เท่ากับ 1: 1 w:w (ในส่วนนี้น้ำจะมากเกินพอเกือบ 1500 %excess) น้ำซึ่งมีความหนาแน่นสูงกว่าจะไหลแบบไหลสวนทางกับน้ำมันลงมาด้านล่าง ซึ่งจะเกิดปฏิกิริยา hydrolysis ในระหว่างการไหล เกิดเป็นกรดไขมันอิสระ (FFA) ขึ้นและออกไปทางด้านบนของหอ และจะถูกนำไปไล่เอาน้ำออกในอุปกรณ์ expansion tank (ลดความดันจากความดันสูงลงมาเป็นความดันที่ต่ำลง) ด้วยกระบวนการ adiabatic vaporization (การกลายเป็นไอโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน) ปฏิกิริยา Hydrolysis ของน้ำมันกับน้ำ จะเกิดเป็น FFA และ Glycerol ขึ้น แต่กลีเซอรอลละลายน้ำได้ดี จึงเป็นสารละลายที่ออกมาทางด้านล่างของหอไปยัง flash tank เช่นกัน และส่งต่อไปที่เครื่องทำระเหย (evaporator) จะได้กลีเซอรอลที่มีความบริสุทธิ์สูง 99.8% เนื่องจากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาอยู่ในขั้นตอนนี้ 

 

ขั้นตอนที่ 2 คือการทำปฏิกิริยา esterification FFA ให้เปลี่ยนเป็นไบโอดีเซล (เอสเตอร์) ด้วยเมทานอลที่ปราศจากตัวเร่งปฏิกิริยากรด ซึ่งเริ่มจากการทำ FFA ที่ได้จากกระบวนการ Hydrolysis ให้ร้อน ไล่ความชื้นและอากาศออกและไปทำให้บริสุทธิ์ด้วยการกลั่นสุญญากาศ ซึ่งในขั้นตอนนี้ unsaponifiable matter และสารที่ไม่ต้องการจะถูกกำจัดออกไป หอกลั่นดำเนินการที่อุณหภูมิสูงปานกลาง 220 ºC ภายใต้สุญญากาศที่สูงมาก ไอกรดไขมันจะถูกควบแน่นและนำไปเข้าถังเก็บ ในขณะที่สารที่เหลือ (residue) ซึ่งประกอบด้วยสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ระเหยจะออกที่ด้านล่างของหอกลั่นและส่งต่อไปที่ waste tank

 

กระบวนการ esterification กระทำในหอสแตนเลสที่อุณหภูมิ 210-220 ºC ความดัน 20 kgf/cm2 โดย FFA และเมทานอลจะทำปฏิกิริยาแบบไหลสวนทางกัน โดยไบโอดีเซลจะไหลออกทางด้านล่างของหอ ในขณะที่สารละลายเมทานอลและน้ำจะไหลออกทางด้านบนและถูกส่งกลับไปหอแยกคืนเมทานอลเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่

 

ถึงแม้ว่ากระบวนการนี้จะดูเหมือนว่าจะพลังงานความร้อนจำนวนมหาศาล แต่ในเชิงทฤษฎีแล้วหากจัดการการแลกเปลี่ยนความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพ เกือบไม่ต้องการใช้พลังงานความร้อนจากภายนอกเติมเพิ่มเข้ามาเลย

 

ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่นั้น การดำเนินการที่อุณหภูมิและความดันของกระบวนการที่ระบุไว้นั้นไม่ได้เป็นเรื่องที่ยาก แต่จะเป็นเรื่องยากในระบบของห้องปฏิบัติการที่ไม่มีความพร้อมทั้ง High Pressure Pump และ High Vacuum Pump รวมทั้งเทคโนโลยีในการสร้างอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่ทนแรงดันสูง ซึ่งดูเหมือนว่าจะหลีกเลี่ยงการซื้ออุปกรณ์จากต่างประเทศมาไม่ได้

 

ผมเคยทดลองกระบวนการ Hydrolysis นี้แล้วเมื่อ 7-8 ปีที่แล้ว แต่ไม่สามารถสร้างอุปกรณ์ที่มีความดันสูงและอุณหภูมิสูงได้ดี ผลการทดลองจึงไม่ได้ FFA ที่มีความบริสุทธิ์สูง

 

ผม..เอง (แมวทำวิจัย)

หมวดหมู่บันทึก: วิจัย - วิจัยสถาบัน
สัญญาอนุญาต: ซีซี: แสดงที่มา-ไม่ใช้เพื่อการค้า-อนุญาตแบบเดียวกัน Cc-by-nc-sa
สร้าง: 21 ธันวาคม 2556 09:36 แก้ไข: 21 ธันวาคม 2556 09:36 [ แจ้งไม่เหมาะสม ]
Flowers
สมาชิกที่ให้กำลังใจ: Ico24 Our Shangri-La, Ico24 Zenki, และ 7 คนอื่น.
สมาชิกที่ให้กำลังใจ
 
Facebook
Twitter
Google

บันทึกอื่นๆ

comment

No Comment

Comment on this Post

Name:
Email:
IP Address: 52.23.234.7
Message:  
Load Editor
   
Cancel or