2554

สำนกหอ

สมดกลาง

THE PRODUCTION OF BIODIESEL FROM PALM OIL USING

HETEROGENEOUS CATALYST

By

Niti Nitiwattanalert

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree

MASTER OF ENGINEERING

Department of Materials Science and Engineering

Graduate School

SILPAKORN UNIVERSITY

2011

สำนกหอ

สมดกลาง

2554

สำนกหอ

สมดกลาง

“

…...................................................................

( )

.......

( )

............./....................../.............

( )

............./....................../.............

................................................

( ( )

............./....................../................ ............../....................../............

สำนกหอ

สมดกลาง

51402223 :

: / /

:

: 69

10 12

800

1

70 2

2554

สำนกหอ

สมดกลาง

51402223 : MAJOR : POLYMER SCIENCE AND ENGINEERINGKEY WORDS :BIODIESEL / TRANSESTERIFICATION / HETEROGENEOUS CATALYST

NITINITIWATTANALERT : THE PRODUCTION OF BIODIESEL FROM PALM OIL USING HETEROGENEOUS CATALYST. THESIS ADVISOR:ASST.PROF Dr. BUSSARIN KSAPABUTR. 69 pp.

In this work, biodiesel production has been studied via transesterification of palm oil

using heterogeneous base catalyst. The catalysts were prepared by impregnation of activated carbon

and multi-walled carbon nanotubes in an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH). The

concentration of the KOH solution and impregnation time were varied. The optimal catalysts obtained

were used for biodiesel production. The effects of catalyst type and amount, reaction temperature and

time on quality and quantity of biodiesel were investigated. For economic reasons, a solution

concentration of 10 M and an impregnation time of 12 h gave the best results. The impregnation

activated carbon and multi-walled carbon nanotubes were calcined at 800 °C under a nitrogen

atmosphere before using for biodiesel production. The results showed that the catalysts derived from

activated carbon gave better efficiency for biodiesel production than those from multi-walled carbon

nanotubes at the same reaction condition and at the same catalyst content. For the activated carbon,

94.5% conversion into biodiesel was obtained using only 1%wt of catalyst and reaction temperature of

70 °C for 2 h, whereas 99.02% conversion into biodiesel was obtained using only 1.5%wt of catalyst at

the same reaction temperature and time for the system of multi-walled carbon nanotubes. Moreover,

the fuel properties of the resulting biodiesel were within the standard limits according to EN 14214.

Department of Materials Science and Engineering Graduate School, Silpakorn University Academic Year 2011Student's signature ........................................Thesis Advisor's signature ........................................

สำนกหอ

สมดกลาง

สำนกหอ

สมดกลาง

ช

สารบญ

หนา

บทคดยอภาษาไทย…………………………………………………………….…………………………………….. ง บทคดยอภาษาองกฤษ……………………………………..………………………………………………………… จ กตตกรรมประกาศ…………………………………………………………….……………………………………… ฉ สารบญตาราง……………………………………………………………………..……………………………………. ญ สารบญภาพ………………………………………………………………………........................................ ฎ

บทท หนา

1 บทน า……………………………............................................................................... 1 ทมาและความส าคญของปญหา……………………………………..………………………… 1 วตถประสงคของงานวจย…………………………………………….…………………………… 3 ขอบเขตและวธการด าเนนการวจยโดยสงเขป………………….……..…………………. 4 ประโยชนทจะไดรบ…………….………………………….……….…………………………….. 4

2 เอกสารทเกยวของกบงานวจย………………………….………………………………………. 5 ไบโอดเซล.............………………………………………….……….…………………………..… 5 ประวตความเปนมาของไบโอดเซล…………………………………………………………… 5 การเตรยมไบโอดเซล………………………………………………….………….……………….. 6 ตวเรงปฏกรยาส าหรบไบโอดเซล………………………………….…………………………. 11 ลกษณะของตวเรงปฏกรยา……………………………………………..……………………….. 12 วตถดบในการผลตตวเรงปฏกรยาววธพนธ…………………….……………….………… 16 คารบอนกมมนต (Activated carbon) …………………….…………………………………. 17 การกระตนทางกายภาพ (Physical reactivation) ……………….………….……………. 18 การกระตนดวยสารเคม (Chemical activation) …………………………..………………

ชนดของคารบอนกมมนต…………………………………………………….………………... คารบอนกมมนตชนดผง (Powdered activated carbon, PAC) …………………..… คารบอนกมมนตชนดเกลด (Granular activated carbon, GAC) ………………..… คารบอนกมมนตชนดอดแทง (Extruded activated carbon, EAC) ……………

18 19 19 19 20

สำนกหอ

สมดกลาง

ซ

บทท หนา

3

ทอนาโนคารบอน (Carbon nanotubes) …………………………….…………………….… วตถดบในการผลตไบโอดเซล……………………………….……….…………..…………… ขอมลทวไปของวตถดบในการผลตไบโอดเซล…………………………………………. ปจจยทมผลตอปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชน……………………………….……… การใชไบโอดเซลเปนเชอเพลงในเครองยนตและรถยนต………….………………… คณภาพไบโอดเซลทมผลตอเครองยนตดเซล…………………….………….………..… ประโยชนของการใชไบโอดเซลกบเครองยนต………………….….…..……………… ตวอยางงานวจยทไดรบการตพมพในวารสารวชาการนานาชาต…….…………… วธการทดลอง……………………………………………………………………….………………… อปกรณและเครองมอทใชในการทดลอง……………………..……….……..…………… สารเคมทใชในการทดลอง…………………………………………………….………….…….. การเตรยมตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธส าหรบปฏกรยาทรานส เอสเทอรรฟเคชนชนดเบส…………………………………..……..…..…………..… การเตรยมไบโอดเซลผานปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนโดยใช ตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธ……………………………….…...………….………… การศกษาปจจยทสงผลตอปรมาณและคณภาพของไบโอดเซล…………………… ชนดของตวเรงปฏกรยา……………………………………………………..…………… ปรมาณของตวเรงปฏกรยา..............………………….……………….……….…… สภาวะทใชในการเตรยมไบโอดเซล....................……………………………… การศกษาคณลกษณะของไบโอดเซลทเตรยมได..............................................

21 23 24 27 30

31 35 37 42 42 42

43

43 44 44 44 44 44

สำนกหอ

สมดกลาง

ฌ

บทท หนา

4 5

ผลการทดลองและวเคราะหผลการทดลอง……………………………….…………..…… การศกษาคณลกษณะของตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธ……………………….……… ตวเรงปฏกรยาเบสจากคารบอนกมมนตและทอนาโนคารบอน………...………… การทดสอบพนทผวของตวเรงปฏกรยาดวยเทคนค Brunauer Emmett Teller (BET) ……………………………………………………… การทดสอบสณฐานวทยาของตวเรงปฏกรยาดวยเทคนค Scanning Electron Microscope (SEM) ………………..………………...………. การศกษาปจจยทสงผลตอรอยละการผลตไบโอดเซล…….……….….……………… ชนดของการเตรยมตวเรงปฏกรยา……………………………….…….……….……………. ปรมาณของตวเรงปฏกรยา…………………………….……………….………….………….… เวลาและอณหภมทใชในปฏกรยา…………………….……………………………….……… การศกษาปจจยทสงผลตอรอยละการเปลยนแปลงสารตงตน……………………… การศกษาคณภาพไบโอดเซลตามคามาตรฐานทก าหนด……..………..……….….. สรปผลการทดลอง………………………………………………………………………………….

45 45 45

48

50 51 51 52 52 54 57 59

บรรณานกรม…………….………………………………………………………………………………………..…… ภาคผนวก………………………….……………………………………………………………………………………..

ภาคผนวก ก ขอมลดบการวเคราะหดวยเทคนค แกสโครมาโทกราฟของวสด คารบอนกมมนต และทอนาโนคารบอน…….…………….……………

ประวตผวจย………………………………………..………………………………………………………..…………

61

65

66

69

สำนกหอ

สมดกลาง

ญ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

การวเคราะหพนผวคารบอนกมมนตและทอนาโนคารบอน- ผนงหลายชนดวยเครองมอ BET…………………..……...…………. การวเคราะหขนาดเสนผานศนยกลางรพรนของคารบอนกมมนตและ ทอนาโนคารบอนผนงหลายชนดวยเครองมอ BET…………..…..…. รอยละผลผลตไบโอดเซลจากตวเรงปฏกรยาคารบอนกมมนตทเอบชมดวยเบส

ในปรมาณทแตกตางกน……………………….…….……..….……. รอยละการเปลยนแปลงไบโอดเซลทผานการเตรยมดวยตวเรงปฏกรยาเบสบน

วสดรองรบชนดคารบอนกมมนตและทอนาโนคารบอน….….…….. รอยละการเปลยนแปลงเมทลเอสเทอรทผานการเตรยมดวยตวเรงปฏกรยาเบส

บนวสดรองรบชนดคารบอนกมมนตรอยละ 1.5…..……….…..…… คามาตรฐานของไบโอดเซลทเตรยมได เทยบมาตรฐานยโรป (EN 14214)....…

48

49

52

54

56 58

สำนกหอ

สมดกลาง

ฎ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

2.11

2.12

2.13

2.14

2.15

2.16

2.17

2.18

4.1

4.2

4.3 4.4

4.5

ปฏกรยาการเกดทรานสเอสเทอรรฟเคชน (Transesterification)…….….…….. ขนตอนยอยของการเกดปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชน……...….……….... กลไกการเกดปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนโดยใชตวเรงปฏกรยาเบส..….. อนภาคของตวเรงปฏกรยาทมรพรน……….……….……………………..…… ขนตอนในการเรงปฏกรยาแบบววธพนธ…………….…………….…..…...…

การดดซบเชงเคมของสารตงตน A บนพนผวของตวเรงปฏกรยา…….……….. การเกดปฏกรยาบนพนผวของตวเรงปฏกรยา……………………….…………

การคายของผลตภณฑ จากผวหนาของตวเรงปฏกรยา……………….………... การดดซบ และดกจบอนภาคอยภายในพนทรพรนของคารบอนกมมนต….….. การเปลยนแปลงโครงสรางจากการกระตนทางเคมดวยซงคคลอไรด….…..…. คารบอนกมมนตชนดผง………………….…..…..…………..……….………. คารบอนกมมนตชนดเกลด……………………………………..……….…..…

คารบอนกมมนตชนดอดแทง………………………………………….…...….. เครอง Arc discharge ทใชในการสงเคราะหทอนาโนคารบอน………….…..…

เครอง Pulsed-laser vaporizationทใชในการสงเคราะหทอนาโนคารบอน.……

เครอง Chemical vapour deposition ในการสงเคราะหทอนาโนคารบอน…….. ปฎกรยาการเกดสบ (Saponification) …….………………..……….……..…... ปฏกรยาเอสเทอรรฟเคชน……………………………………..………………

กราฟความสมพนธระหวางรอยละน าหนกสทธทเปลยนแปลงกบเวลา………. กราฟความสมพนธระหวางรอยละน าหนกสทธทเปลยนแปลงกบความเขมขน โพแทสเซยมไฮดรอกไซด……..………….………………………....… การทดสอบสณฐานวทยาของตวเรงปฏกรยาดวยเครองมอ SEM….…………. รอยละผลผลตไบโอดเซลจากตวเรงปฏกรยาคารบอนกมมนตทเอบชมดวยเบส (A)และคารบอนกมมนตทเอบชมดวยเบสแลวผานการใหความรอน(B)... กราฟคารอยละผลตภณฑไบโอดเซลทอณหภมและเวลาตาง ๆ……………..…

7 7 8

13 14 15 15 16 17 18 19 20 20 21 22 23 27 28 46

47 50

51 53

สำนกหอ

สมดกลาง

ฏ

ภาพท หนา ก.1

ก.2

ก.3

ก.4

การวเคราะหไบโอดเซลดวยเทคนคแกสโครมาโทกราฟของตวเรงปฏกรยาเบสบนวสดรองรบชนดคารบอนกมมนตในปรมาณรอยละ 1

โดยน าหนก.……………………………………………………… การวเคราะหไบโอดเซลดวยเทคนคแกสโครมาโทกราฟของตวเรงปฏกรยาเบส

บนวสดรองรบชนดทอนาโนคารบอนในปรมาณรอยละ 1 โดยน าหนก……………………………………………………..… การวเคราะหไบโอดเซลดวยเทคนคแกสโครมาโทกราฟของตวเรงปฏกรยาเบส

บนวสดรองรบชนดคารบอนกมมนตในปรมาณรอยละ 1.5 โดยน าหนก……………………………………………………..… การวเคราะหไบโอดเซลดวยเทคนคแกสโครมาโทกราฟของตวเรงปฏกรยาเบส

บนวสดรองรบชนดทอนาโนคารบอนในปรมาณรอยละ 1.5 โดยน าหนก……………………………………………………..…

67

67

68

68

สำนกหอ

สมดกลาง

บทท 1 บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญของปญหา

การกาวไปของววฒนาการทตอบรบกบความตองการของมนษยทไมหยดนง ทาใหเกดความเจรญกาวหนาทางดานเทคโนโลย เพอจดมงหมายทนาความสะดวกสบายใหแกมนษยในทกๆ ดาน ซงสงสาคญททาใหเกดการขบเคลอนของเทคโนโลยทงในปจจบนและอนาคตคอ พลงงาน ในปจจบนแหลงทถกนามาใชมากทสด คอ แหลงพลงงานจากฟอสซล (Fossil fuel) ไดแก นามนดบ แกสธรรมชาตและถานหน ซงในระยะแรกของการขดแหลงพลงงานฟอสซลขนมาใช สวนใหญนามาจดตะเกยงเพอใหความสวางเทานน ตอมาเมอรถยนตและเครองจกรกลไดถกสรางขนจนเปนทนยมในการใชงานทมากขน แหลงพลงงานจากฟอสซลจงมการใชงานทมากขน [1] ซงเปนททราบทวกนวาเปนแหลงพลงงานจากฟอสซลทไมสามารถเกดขนไดใหม (Nonrenewable energy resource) เมอพจารณาจากปรมาณสารองของแหลงพลงงานชนดนควบคกบอตราความตองการในการใชงานพบวามทศทางทสวนทาง จงทาใหแหลงพลงงานจากฟอสซสมแนวโนมทลดลงอยางรวดเรว ดงนนพลงงานทดแทน (Renewable energy) หรอพลงงานทางเลอก (Alternative energy) เปนสงทไดรบสนใจจากนกวจยและคนทวโลก เพราะพลงงานทดแทนนอกจากเปนพลงทสะอาดเปนมตรตอสงแวดลอมแลว วตถดบทนามาทายงหาไดงายสามารถเกดขนใหมและประหยดกวาการใชเชอเพลงปโตรเลยม และมประสทธภาพการใชงานใกลเคยงกน

เครองยนตดเซลเครองแรกไดรบการคดคนโดย รดอลฟ ดเซล [1] เมอวนท สงหาคม พ.ศ. จนเปนทนยม และไดรบการพฒนาจนมประสทธภาพทดขน จนไดรบความนยมใชงานเพมมากขน เมอเครองยนตและเครองจกรกลมความตองการในการใชงานทเพมมากขน เชอเพลงดเซลทตองใชเปนแหลงพลงงานของเครองกเพมมากขน จนกระทงปจจบนเกดเปนวกฤตการณขาดแคลนนามนจนมราคาทสงและมแนวโนมทจะหมดไปใน 40 ปขางหนา [1] ดวยเหตผลนนกวจย

1

สำนกหอ

สมดกลาง

2

และนกวทยาศาสตรจงไดคดคนพลงงานทดแทนนามนดเซล คอ นามนไบโอดเซล เปนผลตภณฑทไดจากแหลงพลงงานจากนามนพช หรอ ไขมนสตวทถกนามาใชมากทสดชนดหนง โดยไดรบการคดคนและทดลองใชเปนครงแรกโดยรดอลฟ ดเซลในป พ.ศ. ทประเทศฝรงเศส [1] ซง ไบโอดเซลทใชไดมาจากนามนถวลสง และจากนนไดมการเรมนามาใชงานสลบกบเชอเพลงดเซลเดม นอกจากไบโอดเซลจะสามารถผลตไดจากสารตงตนทางธรรมชาตแลว ยงเกดการยอยสลายไดงายตามธรรมชาต และไมเปนพษตอสงแวดลอม เมอนามาทดสอบใชกบเครองยนตดเซลยงพบวา ประสทธภาพในการใชงานใกลเคยงนามนดเซลเดม นอกจากนยงสามารถนามาใชกบเครองยนตเดมได โดยไมตองมการปรบปรงเครองยนต นอกจากนนามนไบโอดเซลสามารถชวยรกษาสภาพเครองยนต ทาใหมปรมาณควนดาและกาซคารบอนมอนอกไซดนอยลง ชวยลดมลพษทางอากาศ รวมทงลดการอดตนของระบบไอเสยของเครองยนตลง เนองจากองคประกอบของไบโอดเซลไมมธาตกามะถน และมธาตออกซเจนเปนองคประกอบประมาณรอยละ 10 โดยนาหนก จงชวยใหการเผาไหมเ กดอยา งสมบ ร ณมาก ขนและป รมาณแกสซล เฟอ รไดออกไซด ไฮโดรคา รบอน คารบอนมอนอกไซด และฝ นละอองใหนอยลง สารตงตนของนามนไบโอดเซลไดมาจากนามนพชและไขมนสตวทผานการใชงานแลวได ซงนอกจากจะไดนามนไบโอดเซลมาใชงานแลว ยงเปนการกาจดนามนทเหลอใชจากสวนการใชงานอน ๆ ไดอก

การสงเคราะหไบโอดเซลในปจจบน นยมใชการสงเคราะหผานปฏกรยาทรานสเอส-เทอรรฟเคชน (Transesterification reaction) เปนการทาปฏกรยากนระหวางนามนพช หรอ ไขมนสตว กบแอลกอฮอล โดยมใชตวเรงปฏกรยาเพอเปลยนโมเลกลนามนหรอ ไตรกลเซอไรด ใหเปน ไบโอดเซลหรอ อลคลเอสเทอร (Alkyl ester) ตวเรงปฏกรยาในปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนแบงออกเปน 2 ชนด คอ ตวเรงปฏกรยาชนดเนอเดยว (Homogeneous catalyst) และตวเรงปฏกรยาเนอผสม (Heterogeneous catalyst) ขอดของตวเรงปฏกรยาชนดเนอเดยว คอ ลกษณะของสารทอยใน วฎภาคเดยวกนกบสารตงตนทาใหในระบบการสงเคราะหเกดปฏกรยาไดอยางสมบรณ ซงตวเรง-

ปฏกรยาชนดนไดถกนามาใชในภาคอตสาหกรรมกนอยางแพรหลายแตอยางไรกตามตวเรงปฏกรยาชนดนมขอเสยทสาคญในขนตอนการแยกตวเรงปฏกรยาและกลเซอรนออกจากผลตภณฑไดยาก ตองใชปรมาณนาในการลางไบโอดเซลในปรมาณมากและสงผลตอปรมาณนาเสยทเกดในสวนนมากตามไปดวย ซงในปจจบนจงไดมการพฒนา ตวเรงปฏกรยาชนดเนอผสมขนมาซงสามารถลดปญหาใน

สำนกหอ

สมดกลาง

3

ขนตอนการแยกตวเรงปฏกรยาออกจากผลตภณฑ แตจะพบปญหาในขนตอนการเกดปฏกรยาดวยคณลกษณะของตวเรงปฏกรยาทอยตางว ฏภาคกบสารตงตน สงผลใหความสมบรณในการเกดปฏกรยาจะนอยกวาตวเรงปฏกรยาชนดเนอเดยวกน

เนองจากตวเรงปฏกรยาชนดววธพนธ โดยทวไปพบวามขอเสยในดานความสามารถในการเรงปฏกรยาอนเนองมาจากอยตางสถานะกบสารตงตน ดงนนในงานวจยตาง ๆ ไดทาการพฒนาประสทธภาพของตวเรงปฏกรยาชนดนเพอใหมความสามารถในการเรงปฏกรยาไดเทยบเคยงกบ ตวเรงปฏกรยาแบบเอกพนธ ซงปจจยหลกททาการพฒนาคอ การเพมตาแหนงและหมทาหนาทในการเกดปฏกรยาระหวางตวเรงปฏกรยากบสารตงตน (Active sites) ใหมากทสด

ในงานวจยนไดทาการเตรยมและศกษาคณลกษณะของตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธชนดเบส บนตวรองรบเปนวสดคารบอนทมพนทผวสง ชนด คอ คารบอนกมมนต (Activated

carbon) และทอนาโนคารบอนผนงหลายชน (Multi-walled carbon nanotubes ; MWCNTs) เพอใช เรงปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนนอกจากนทาการศกษาหาสภาวะทเหมาะสมทงในสวนการเตรยมตวเรงปฏกรยาและขนตอนการเตรยมไบโอดเซล เพอใหไดไบโอดเซลทมปรมาณและคณภาพทดสามารถผานมาตรฐานสากลได

1.2 วตถประสงคของการวจย 1. เพอเตรยมไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนโดยใชตวเรงปฏกรยาแบบ

ววธพนธชนดเบสบนตวรองรบทมาจากวสดคารบอน 2 ชนด คอ คารบอนกมมนต และทอนาโน-

คารบอน 2. เพอศกษาปจจยตาง ๆ ทสงผลตอการเตรยมตวเรงปฏกรยาชนดเบสบนตวรองรบทไดจาก

วสดคารบอน เพอใหไดตวเรงปฏกรยาทเหมาะสมสาหรบเตรยมไบโอดเซล

3. เพอศกษาปจจยตาง ๆ ทสงผลตอปรมาณและคณภาพของไบโอดเซลทเตรยมไดรวมทงสามารถหาสภาวะทเหมาะสมสาหรบการเตรยมไบโอดเซล

สำนกหอ

สมดกลาง

4

1.3 ขอบเขตและวธการดาเนนการวจยโดยสงเขป 1. ศกษาหาสภาวะทเหมาะสมในการเตรยมตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธชนดเบส บนตว

รองรบทมาจากวสดคารบอน 2 ชนด คอคารบอนกมมนต และทอนาโนคารบอน 2. วเคราะหสมบตทางเคมและกายภาพของตวเรงปฏกรยาทเตรยมได

3. ศกษาหาสภาวะทเหมาะสมในการเตรยมไบโอดเซลจากนามนปาลม ผานปฏกรยา ทรานสเอสเทอรรฟเคชนแลวทาการวเคราะหไบโอดเซลทเตรยมไดทงดานปรมาณและคณภาพตามทมาตรฐานกาหนด

1.4 ประโยชนทจะไดรบ 1. สามารถเตรยมไบโอดเซลจากปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนโดยใช ตวเรงปฏกรยา

แบบววธพนธชนดเบส บนตวรองรบทมาจากวสดคารบอน 2 ชนด คอ คารบอนกมมนต และ ทอนาโนคารบอน ทมคณภาพและปรมาณทผานมาตรฐานอนเปนทยอมรบในวงกวาง

2. ทราบถงปจจยทสงผลตอคณลกษณะของตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธชนดเบส บนตวรองรบทมาจากวสดคารบอน 2 ชนด คอคารบอนกมมนต และทอนาโนคารบอน และสภาวะทเหมาะสมตอการเตรยมตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธใหเหมาะสมสาหรบเตรยมไบโอดเซล

3. เปนแนวพฒนาศกยภาพของตวเรงปฏกรยาแบบววธพนธสาหรบการเตรยมไบโอดเซล ใหไดผลตภณฑทมทงปรมาณและคณภาพทสง และสามารถนาไปประยกตใชเตรยมไบโอดเซลในภาคอตสาหกรรมได

สำนกหอ

สมดกลาง

2

[1]

(Biodiesel)

5

[1]

2440

2436

10 2436

“ ”

“ ”

2442

5

สำนกหอ

สมดกลาง

6

2455 “

” [1]

2544

2528

2543

2544

[1]

2.3

4 [1]

2436

5 95 5

(Thermal cracking)

(Transesterification)

สำนกหอ

สมดกลาง

7

1 [2]

1 3

(Triglyceride)

(Diglyceride)

(Monoglyceride)

2 3 -

2 [2]

สำนกหอ

สมดกลาง

8

1

2

3

R´

R

3 [3]

R´´

สำนกหอ

สมดกลาง

9

[4]

[4]

[4]

สำนกหอ

สมดกลาง

10

[4]

[4]

[4]

สำนกหอ

สมดกลาง

11

[4]

(Sponification)

-

2.4

-

[5]

(Yield)

[6-9]

สำนกหอ

สมดกลาง

12

2.4.1 [5]

2

(Homogeneous catalyst)

(Heterogeneous catalyst)

[5]

[5]

สำนกหอ

สมดกลาง

13

-

[10]

[10]

สำนกหอ

สมดกลาง

14

(Catalytic reaction) 7

(External mass transfer) (Bulk

fluid)

(Internal mass transfer)

(Adsorption)

(Reaction)

(Desorption)

(

A A B B) [10]

[10]

1.

สำนกหอ

สมดกลาง

15

2.

3.

(Chemical adsorption)

(Adsorbate) (Adsorbent)

A [10]

4.

A

B [10]

สำนกหอ

สมดกลาง

16

5.

B [10]

6.

2

2.5

(Carbon)

สำนกหอ

สมดกลาง

17

2.5.1 (Activated carbon) [11]

1

500-1500

(Van der Waals force)

(Re-activated)

[11]

สำนกหอ

สมดกลาง

18

2

1. (Physical activation)

700-800

900-1100

(Superheated steam)

(Endothermic reaction) [11]

C + H2O H2 + CO

2. (Chemical activation)

-

400-600

[11]

--------- (1) สำนกหอ

สมดกลาง

19

1. Powdered activated carbon, PAC) -

-

[11]

2. Granular activated carbon, GAC)

สำนกหอ

สมดกลาง

20

[11]

3. (Extruded activated carbon, EAC)

-

(Extruder)

[11]

สำนกหอ

สมดกลาง

21

2.5.2 (Carbon nanotubes) [12]

(Cylindrical shape)

(10-9 )

- Multi-walled carbon nanotubes (MWNTs)

Single-walled carbon nanotube (SWNT)

10 300

20 100

3 1500

(m2/g) - (g/cm3)

3 1. Arc discharge 100

20

2 2 - 3 )

30

2 - 20 50

Arc discharge [14]

สำนกหอ

สมดกลาง

22

2. Pulsed-laser vaporization

–

Collector)

Pulsed-laser vaporization Carbon nanotube [14]

3. Chemical vapour deposition (CVD) -

(Substrate)

Acetylene Methane Ethylene)

600 - 800

900 - 1200

สำนกหอ

สมดกลาง

23

Chemical vapour deposition [14]

10

Vapor-grown carbon fiber Hyperion

Catalysis International (High-pressure CO2)

Ferrocene 200-400

2.6

80

10

Rapesseed Methyl Ester RME

(Waste vegetable oil WVO)

3

สำนกหอ

สมดกลาง

24

2.6.1 [15]

2.6.1.1 (Rape)

Brasicanapus Brassicaceae

320-640

2543

38-40

(Erucic) Brassica napus Brassica rapa (Campestris)

(Canola)

2.6.1.2 (Palm)

16

12

65-70 30-35

สำนกหอ

สมดกลาง

25

2.6.1.3 (Coconut)

45-50 129

2.6.1.4 (Soybean)

40 20

18 2

(Expeller

pressing) (Solvent extraction)

2.6.1.5 (Sunflower)

Helianthus annuus 30

49

153

40

33

สำนกหอ

สมดกลาง

26

2.6.1.6 (Physic nut)

Jatrophacurcas Linn Physic nut Purging

nut Euphobiaceae

8-12 1 2-4 3

1 260-270

1 1 200

(Curcin)

2.6.1.7 (Waste cooking oil)

สำนกหอ

สมดกลาง

27

2.7 [6-9]

2.7.1

17

17 Saponification) [4]

17

Free fatty acid)

Acid value) 4

4

Acid esterification) 18

สำนกหอ

สมดกลาง

28

18 [4]

2.7.2

18

2.7.3

-

-

2.7.4

สำนกหอ

สมดกลาง

29

60-70

2.7.5

2.7.6

65–84

94–97

2.7.7

-

2.7.8 Co-solvent)

Tetrahydrofuran - -dioxane)

สำนกหอ

สมดกลาง

30

Diethyl ether)

2.8 [ ]

World-Wide Fuel Charter (WWFC)

European Automobile

-

WWFC

5 5 (B5)

EN 14214 ASTM 6751 B5

5

B100

2539

สำนกหอ

สมดกลาง

31

2.8.1 [16]

B100

ASTM D 6751-03

-

40

สำนกหอ

สมดกลาง

32

-5

120

100

15

-

สำนกหอ

สมดกลาง

33

-

110

(Peroxide linkage)

(Oxidation polymerization)

สำนกหอ

สมดกลาง

34

6 110

50-55

120 100

130

5

สำนกหอ

สมดกลาง

35

-

(

(

(Catalytic converter)

Catalytic

converter

2.8.2 [15]

40

สำนกหอ

สมดกลาง

36

145 40

1–2

2

10

10

สำนกหอ

สมดกลาง

37

2

1–2

2.9

[17]

Shu [18] -

100

-

(Reflux) 210 10

สำนกหอ

สมดกลาง

38

Melero [19]

95

4 20 1 140

6

Shu [20] -

18 1 260 3 -

Yu [21]

300 18

-

1120 cm-1 1040 cm-1 C-S

520 cm-1 684 cm-1 S=O

Y Li [22]

30

600 -

สำนกหอ

สมดกลาง

39

5

14 1 6 60

Baroutian [23]

180 25 24

70

Soetaredjo [24]

3 60

3 6

[25] (NaA)

1 10

สำนกหอ

สมดกลาง

40

Kumar [26] (Pongamiapinnata

seed oil) 6 1

2 60

97

1

Demirbas [27]

87 85 90

6 250

15 80

Atapour [28]

-

30-70

3 11 1

50 7

1

Sinha [29] (Rice bran oil)

55 1

9 1

สำนกหอ

สมดกลาง

41

70

3 4

[30]

5 120 1 65 90

สำนกหอ

สมดกลาง

3

3

- Binder

- Eyela cool Ace CA-1100

- Maxthermo MC-2438

- SARTORIUS No.BL201S

- (Gas chromatography) Shimadazu GC-2010+AOC 5000

- (X-Ray diffractometer) Bruker D8

- (Brunauer Emmett Teller) SA3100

- (Scanning Electron Microscope)

CamScan MX 2000

-

- CARLO ERBA reagents

-

-

- LAB-SCAN analytical science

- Masser Specialty Gas Co.,Ltd.

42

สำนกหอ

สมดกลาง

43

3.3

2

(Impregnation) 10

100 70 12

2

2 2 800

3.4

(Reflux) 130

10

50 :

1:18 )

60

7

สำนกหอ

สมดกลาง

44

3.5

3.5.1

2

3.5.2

1 10

3.5.3

2

50

150 1 3

3.6

2

สำนกหอ

สมดกลาง

4

2 1

2

1

-

-

2

10

2

4.1

45

สำนกหอ

สมดกลาง

46

4.1

(A) (B)

4.1

2 -

9

12 2

12

0

5

10

15

20

25

30

35

0 5 10 15 20

A

B

สำนกหอ

สมดกลาง

47

4.2

(A) (B)

12

4.2

2 -

12 -

-

20

10 -

10

4.1 4.2

0

10

20

30

40

50

0 5 10 15 20 25

A

B

( )

สำนกหอ

สมดกลาง

48

4.1.2 Brunauer

Emmett Teller (BET)

4.1 BET

4.1 4.2

4.1

BET

( )

( )

( )

( )

816.65 295.87

421.48 25.35

520.78

396.13

2

[31]

สำนกหอ

สมดกลาง

49

4.2 -

BET

2.49

30.82

4.2 -

BET

2

[31]

สำนกหอ

สมดกลาง

50

4.1.3 Scanning Electron Microscope

(SEM)

4.3

4.3 SEM (A)

(B) (C) (D)

4.3 (C ) (D)

BET 4.1

A B

C D

B

สำนกหอ

สมดกลาง

51

4.2

4.2.1

2

(A)

800 (B)

2 1

4.4 (A)

(B)

4.4

(A)

800 (B)

-

800

0

50

100

0 50 100 150 200

2

A B

สำนกหอ

สมดกลาง

52

4.2.2

800

4.4 70

2

4.3

-

1 3 5 10

85.5 89.2 90.4 91.9

4.3 -

800

1 3

1

4.2.3

2

800 1, 2

3 50 150 4.5

สำนกหอ

สมดกลาง

53

4.5

A) (B)

[32]

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200

0

20

40

60

80

100

0 50 100 150 200

A

B h h h

)

)

h h

h

สำนกหอ

สมดกลาง

54

4.3

4.4

-

800

4.4

1

1.5

1

1.5

Myristate(C14:0)

Pamitate(C16:0)

Pamitoleate(C16:1)

Stearate(C18:0)

Oleate(C18:1)

Linoleate(C18:2)

Linolenate(C18:3)

0.78

35.52

0.27

3.98

44.56

10.35

0.16

1.37

37.13

0.32

4.27

44.25

11.25

0.41

-

18.60

1.51

4.30

19.96

6.25

0.86

0.75

37.68

0.25

3.85

44.22

11.05

0.31

94.5 99.02 51.50 98.47

สำนกหอ

สมดกลาง

55

GC

800

-

BET 4.1

4.4

1.5 70

2

99.02 -

C18

99.98 4.5

สำนกหอ

สมดกลาง

56

4.5

1.5

1.5

Myristate(C14:0)

Pamitate(C16:0)

Pamitoleate(C16:1)

Stearate(C18:0)

Oleate(C18:1)

Linoleate(C18:2)

Linolenate(C18:3)

Eicosenoate(C20:1)

Arachidate(C20:0)

Eicosatrienoate(C20:3)

Arachidonate(C20:4)

Eicosatrienoate(C20:3)

Erucate(C22:1)

Behenate(C22:0)

Docosahexaenoate(C22:6)

1.37

37.13

0.32

4.27

44.25

11.25

0.41

0.50

0.06

0.01

0.01

0.02

0.15

0.19

0.02

99.98

สำนกหอ

สมดกลาง

57

4.4

(EN 14214)

800

4.6

EN 14214

สำนกหอ

สมดกลาง

58

4.6 (EN 14214)

EN 14214

99.02 96.50

15 -

891 860-900

40

5.0 3.5-5.0

175 101

- 55.3 51

-

0.29 0.5

7.2 6

370 500

0.14 0.2

-

3

0.09 1.2

สำนกหอ

สมดกลาง

5

BET

59

สำนกหอ

สมดกลาง

60

99.02

1.5 70 2

EN 14214

สำนกหอ

สมดกลาง

61

1. 1.

2. A.Demirbas “Progress and recent trends in biodiesel fuela” Energy Conversion and

Management 50 (2009) 14-34.

3. L.C.Meher, D. VidyaSagar, S.N. Naik “Technical aspects of biodiesel production

bytransesterficationa review” Renewable and Sustainable Energy Reviews10 (2006) 248–

268.

4. D.Y.C Leung, X. Wu, M.K.H. Leung “A review on biodiesel production using catalyzed

transesterification” Applied Energy 87 (2010) 1083-1095.

5. Z.Helwani, M.R.Othman, N.Aziz, W.J.N.Fernando, J.Kin “Technologies for production of

biodiesel focusing on green catalytic techniques: A review” Fuel Processing Technology

90 (2009) 1502-1514.

6. M.Agarwal, G.Chauhan, S.P.Chaurasia, K.Singh “Study of catalytic behavior of KOH as

homogeneous and heterogeneous catalyst for biodiesel production” Journal of the Taiwan

Institute of Chemical Engineers 43 (2012) 89-94.

7. Q.Shu, Q.Zhang, G.Xu, J.Wang “Preparation of biodiesel using s-MWCNT catalysts and

the coupling of reaction and separation” FOOD AND BIOPRODUCTS PROCESSING87

(2009) 164-170.

8. K.T.Tan, K.T.Lee, A.R.Mohamed “Potential of waste palm cooking oil for catalyst-free

biodiesel production” Energy 36 (2011) 2085-2088.

9. T.W.Charpe, V.K.Rathod “Biodiesel production using waste frying oil” Waste

Management xxx (2010) xxx-xxx.

10. . .

สำนกหอ

สมดกลาง

62

11. . . 1.

12. 21[Online]Accessed 9 March

2009.Available from http://physics.science.cmu.ac.th/staff/pisith/carbon1.html

13. I.Sumio. “Helical microtubes of graphitic carbon” Nature 354 (1991) 56-58

14. Synthesis carbon nanotube[Online] Accessed 9 march 2009. Available from

http://ipn2.epfl.ch/CHBU/NTproduction1.htm

15. , :

16. I.M. Atadashi, M.K.Aroua, A.Abdul Aziz “High quality biodiesel and its diesel engine

application : A review” Renewable and Sustainable Energy Reviews 14 (2010) 1999-2008

17. J.P. Boudou , A. Martinez-Alonzo , J.M.D. Tascon “Introduction of acidic groups at the

surface of activated carbon by microwave-induced oxygen plasma at low

pressure” Carbon 38 (2000) 1021–1029

18. Q. Shu, Z. Nawaz, J. Gao, Y. Liao, Q. Zhang, D. Wang, J. Wang “Synthesis of biodiesel

from a model waste oil feedstock using a carbon-based solid acid catalyst: Reaction and

separation” Bioresource Technology 101 (2010) 5374–5384

19. J. A. Melero , L.F. Bautista, G. Morales, J, Iglesias, R. Sánchez-Vázquez “Biodiesel

production from crude palm oil using sulfonic acid-modified mesostructured

catalysts” Chemical Engineering Journal 161 (2010) 323–331

20. Q. Shu, Q. Zhang, G.Xu, Z. Nawaz, D. Wang, J. Wang “Synthesis of biodiesel from

cottonseed oil and methanol using a carbon-based solid acid catalyst” Fuel Processing

Technology 90 (2009) 1002–1008

21. H. Yu, Y. Jin, Z. Li, F. Peng_, H. Wang “Synthesis and characterization of sulfonated

single-walled carbon nanotubes and their performance as solid acid catalyst” Journal of

Solid State Chemistry 181 (2008) 432–438

สำนกหอ

สมดกลาง

63

22. Y. Li, F. Qiu, D. Yang, X. Li, P. Sun “Preparation, characterization and application of

heterogeneous solid base catalyst for biodiesel production from soybean oil” biomass and

bioenergy 35 (2011) 2787-2795

23. S. Baroutian, M. K. Aroua, A. Aziz A. Raman, Nik M.N. Sulaiman “A packed bed

membrane reactor for production of biodiesel using activated carbon supported

catalyst” Bioresource Technology 102 (2011) 1095–1102

24. F.E. Soetaredjo, A. Ayucitra, S. Ismadji, A.L. Maukar “KOH/bentonite catalysts for

transesterification of palm oil to biodiesel” Applied Clay Science 53 (2011) 341–346

25. P.M. Slangen, J.C. Jansen, H. van Bekkum “The effect of ageing on the microwave

synthesis of zeolite NaA” Microporous Materials 9 (1997) 259-265

26. R. Kumar, G. Ravi Kumar, N. Chandrashekar “Microwave assisted alkali-catalyzed

transesterification of Pongamiapinnata seed oil for biodiesel production” Bioresource

Technology 102 (2011) 6617–6620

27. A. Demirbas “Biodiesel from waste cooking oil via base-catalyticand supercritical

methanol transesterification” Energy Conversion and Management 50 (2009) 923–927

28. M. Atapour, H.R.Kariminia “Characterization and transesterification of Iranian bitter

almond oil for biodiesel production” Applied Energy 88 (2011) 2377–2381

29. S. Sinha, A.K.Agarwal, S. Garg “Biodiesel development from rice bran oil:

Transesterification process optimization and fuel characterization” Energy Conversion and

Management 49 (2008) 1248–1257

30. R. Ghanei, G.R. Moradi, R. TaherpourKalantari, E. Arjmandzadeh “Variation of physical

properties during transesterification of sunflower oil to biodiesel as an approach to predict

reaction progress” Fuel Processing Technology 92 (2011) 1593–1598

31. I. Lukic, J. Krstic, D. Jovanovic, D. Skala “Alumina/silica supported K2CO3 as a catalyst

for biodiesel synthesis from sunflower oil” Bioresource Technology 100 (2009) 4690-4696

สำนกหอ

สมดกลาง

64

32. J. Yao, L. Ji, P. Sun, L. Zhang, N. Xu “Low boiling point organic amine-catalyzed

transesterification of cottonseed oil to biodiesel with trace amount of KOH as co-

catalyst” Fuel 89 (2010) 3871-3875

สำนกหอ

สมดกลาง

สำนกหอ

สมดกลาง

สำนกหอ

สมดกลาง

67

.1

1

2

.2

1

2

สำนกหอ

สมดกลาง

68

.3

1.5

2

.4

1.5

2

สำนกหอ

สมดกลาง

-22/2 4

2551

2551

-

(1)

-

1-

69

สำนกหอ

สมดกลาง