การผลิตไบโอดีเซลจากกากตะกอนน้ำมันปาล์มผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ชนิดกรดด้วยเครื่องปฏิกรณ์ไฮโดรไดนามิกคาวิเทชัน

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาการผลิตไบโอดีเซลแบบสองขั้นตอนจากกากตะกอนน้ำมันปาล์ม (sludge palm oil, SPO) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธุ์สำหรับการลดปริมาณกรดไขมันอิสระและผลิตไบโอดีเซล นอกจากนี้ยังศึกษาความสามารถในการนำกลับมาใช้ใหม่ของ Amberlyst 15 โดยศึกษาลักษณะทางกายภาพและความสามารถในการกลับมาใช้ใหม่ เพื่อลดปริมาณการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเอกพันธุ์ที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และเพื่อลดต้นทุนของสารเคมี ทั้งนี้กรดไขมันอิสระของกากตะกอนน้ำมันปาล์มมีปริมาณสูงประมาณ 89.16 wt.% ทำให้ต้องมีการดำเนินการลดกรดไขมันอิสระผ่านกระบวนการเอสเทอริฟิเคชันให้มีค่าต่ำกว่า 1 wt.% ด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Amberlyst 15 ก่อนนำไปผลิตไบโอดีเซลด้วยกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชันด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแคลเซียมออกไซด์ ภายใต้เงื่อนไขแนะนำสามารถลดปริมาณกรดไขมันอิสระให้เหลือเท่ากับ 1.26 wt.% ซึ่งมีความเหมาะสมสำหรับการผลิตไบโอดีเซลภายใต้การใช้ปริมาณเมทานอลเท่ากับ 44.66 wt.% ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา Amberlyst 15 เท่ากับ 38.57 wt.% และเวลาในการทำปฏิกิริยาเท่ากับ 360 min สำหรับการศึกษาการนำกลับมาใช้ใหม่ของ Amberlyst 15 พบว่าสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างน้อย 9 รอบ โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงของค่ากรดไขมันอิสระได้ไม่ต่ำกว่า 90% แม้ว่าจะสูญเสียคุณสมบัติเชิงกลลดลงในระหว่างกระบวนการนำกลับมาใช้ซ้ำ สำหรับการศึกษาการผลิตไบโอดีเซลพบว่า ภายใต้เงื่อนไขแนะนำพบว่าสามารถให้ความบริสุทธิ์ของเมทิลเอสเทอร์ได้เท่ากับ 96.51 wt.% ด้วยการใช้ปริมาณเมทานอล 41.61 wt.% ปริมาณแคลเซียมออกไซด์เท่ากับ 31.3 wt.% และเวลาในการทำปฏิกิริยาเท่ากับ 119 min ดังนั้นกากตะกอนน้ำมันปาล์มสามารถเป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลได้ ด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธุ์ โดยกระบวนการทั้งหมดเป็นกระบวนการที่ช่วยลดการใช้สารเคมีที่ทำลายสิ่งแวดล้อม เช่น กรดซัลฟิวริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ อีกทั้งยังช่วยลดปริมาณของเสียที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมบริเวณรอบ ๆ โรงงาน และเป็นการส่งเสริมวัตถุดิบรุ่นที่สองสำหรับการผลิตไบโอดีเซลจากของเสียที่ได้จากโรงสกัดน้ำมันปาล์มดิบ

คำสำคัญ