Details

Nowadays, biodiesel washing by using water is most widely used for the purification process. This leads to a lot of biodiesel loss and wastewater which may have negative environmental impacts. This project used biochar instead of water for the biodiesel washing process. Hence, the main objectives aimed to design and build the prototype of biodiesel washing machine with biochar. Moreover, the effects of propeller blade number, propeller blade angle and mixing time on the ability of mixture were also investigated. In the experiment, 1 liter of biodiesel was mixed with 50 grams of biochar at room temperature. After that, the biochar was filtered out from biodiesel using a vacuum system for 45 minutes. The results showed that the biodiesel washing machine could reduce the contaminants in biodiesel. The biodiesel yield was decreased when increasing the propeller blade number, propeller blade angle and mixing time. The biodiesel yield after washing was in the range of 90.27-91.63, which was still higher than the yield obtained by the water washing method. Moreover, the increase in propeller blade number, propeller blade angle and mixing time provided the decreases in biodiesel properties such as density, viscosity, water content, and acidity. The appropriate conditions for biodiesel washing method with biochar were at 5 propeller blades, propeller blade angle of 60 degree and a mixing time of 30 minute. These conditions caused the properties of biodiesel and glycerol content were in the range of the standard. However, methanol content is still over the standard. In addition, the payback period of prototype machine was 1.14 year. 

Objective

น้ำมันไบโอดีเซล ถูกนำมาใช้แทนน้ำมันดีเซลอย่างแพร่หลาย เนื่องจากไบโอดีเซลเป็นพลังงาน    หมุนเวียน ที่สังเคราะห์ขึ้นจากน้ำมันพืชหรือน้ำมันสัตว์ และยังพบว่าปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์และ คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกปล่อยออกมาจากเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันไบโอดีเซลมีปริมาณน้อยกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้   น้ำมันดีเซล (วัชรพล และคณะ, 2549) ปัจจุบันปริมาณการใช้น้ำมันไบโอดีเซลในประเทศไทยเพิ่มขึ้น อย่างเห็น   ได้ชัด ดังนั้นในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล และการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตไบโอดีเซล จึงเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อช่วยลดต้นทุนในการผลิต และได้น้ำมันไบโอดีเซลที่มีประสิทธิภาพเพิ่มมากขึ้น โดยการล้างน้ำมันไบโอดีเซลหรือการทำให้น้ำมันไบโอดีเซลบริสุทธิ์ นับเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญในกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล    (อมราภรณ และธนพร, 2558) เนื่องจากน้ำมันไบโอดีเซลที่ได้จากการใช้ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่นิยมนำมาใช้ในกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล มักจะมีสิ่งปนเปื้อนตกค้างอยู่ ซึ่งได้แก่ กลีเซอรอล แม้ว่าจะผ่านขั้นตอนการแยกกลีเซอรอลออกจากน้ำมันไบโอดีเซลแล้วก็ตาม ซึ่งองค์ประกอบในกลีเซอรอล        จะประกอบด้วยกลีเซอรอลร้อยละ 58-82% เอทานอล หรือเมทานอลร้อยละ 1-2% น้ำร้อยละ 10-12%        โซเดียมคลอไรด์ร้อยละ 6-8% และกรดไขมันอิสระที่ไม่ถูกทำปฏิกิริยา และยังคงเหลืออยู่ 1-2% (Cvengros & Povazance, 1996) สิ่งปนเปื้อนดังกล่าวจะส่งผลกระทบให้เครื่องยนต์เกิดความเสียหาย เช่น ไส้กรองอุดตัน    เกิดควันดำ เป็นต้น (วัชรพล และคณะ, 2549) ดังนั้นก่อนการนำน้ำมันไบโอดีเซลไปใช้งาน  จึงจำเป็นต้องผ่านกระบวนการที่ทำให้น้ำมันไบโอดีเซลบริสุทธิ์ด้วยการล้างเสียก่อน
การล้างน้ำมันไบโอดีเซลมีอยู่ 2 แบบ คือการล้างแบบเปียก และ การล้างแบบแห้ง (ศุภกฤษณ์ และคณะ, 2560) การล้างแบบเปียกจะเป็นวิธีที่นิยมใช้งานกันทั่วไป โดยจะใช้น้ำในการกำจัดสิ่งปนเปื้อน อย่างไรก็ตาม              การล้างน้ำมันไบโอดีเซลด้วยวิธีนี้ จะต้องทำการล้างด้วยกันหลายครั้ง ส่งผลให้เกิดความสิ้นเปลืองน้ำ และเกิด  การสูญเสียน้ำมันไปโอดีเซลจากการล้าง (Jaber et al, 2015) อีกทั้งน้ำที่ผ่านกระบวนการล้างยังมีสิ่งปนเปื้อนปะปนอยู่ หากนำไปทิ้งโดยไม่ผ่านกระบวนการจัดการที่ดี จะส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม (วิชชุดา และคณะ,2554) นอกจากนี้น้ำมันไบโอดีเซลที่ได้จะมีน้ำปะปนอยู่ จึงจำเป็นต้องนำน้ำมันไบโอดีเซลที่ได้ไปผ่านกระบวนการกำจัดความชื้นอีกครั้งก่อนการนำไปใช้งาน (ทศพล และคณะ, 2554) ปัจจุบันการล้างแบบแห้ง จึงกำลังได้รับความสนใจในการนำมาใช้ล้างน้ำมันไบโอดีเซลแทนการล้างแบบเปียก เนื่องจากการล้างแบบแห้งไม่จำเป็นต้องกำจัดความชื้น 
หลังการล้าง จึงเป็นการลดขั้นตอนในกระบวนการผลิตน้ำมันไบโอดีเซลได้ (Atadashi, 2015) และยังช่วยลดปัญหาน้ำเสียที่เกิดจากกระบวนการล้างแบบเปียก โดยไบโอชาร์ เป็นตัวดูดซับที่ดีที่นิยมนำมาใช้ในกระบวนการล้างแบบแห้ง เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีพื้นที่ผิวสูง และมีความสามารถในการดูดซับ (พิทักษ์, 2558)  ซึ่งการนำเอาไบโอชาร์   มากำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำมันไบโอดีเซลนั้นยังมีข้อมูลอยู่จำกัด อย่างไรก็ตามการนำเอาไบโอชาร์มาใช้ในการกำจัดสิ่งปนเปื้อนในน้ำมันไบโอดีเซลยังมีความยุ่งยากในส่วนของการกวนผสมกันระหว่างไบโอชาร์ และน้ำมันไบโอดีเซลอย่างทั่วถึง และการนำไบโอชาร์ออกจากน้ำมันไบโอดีเซลหลังการกวนผสม เนื่องจากไบโอชาร์จะมีอนุภาคค่อน ข้างเล็ก 
	ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงสนใจที่จะออกแบบ และสร้างเครื่องต้นแบบของเครื่องล้างไบโอดีเซลด้วยไบโอชาร์  เพื่อช่วยลดความยุ่งยากในกระบวนการล้าง โดยเครื่องต้นแบบดังกล่าวจะประกอบด้วยระบบการกวนผสม   ระหว่างน้ำมันไบโอดีเซลและไบโอชาร์โดยใช้ใบพัด และระบบการกรองไบโอชาร์ออกจากน้ำมันไบโอดีเซล       ด้วย กระดาษกรองพร้อมติดตั้งระบบสุญญากาศเพื่อช่วยในการกรอง นอกจากนี้ยังทำการศึกษาผลกระทบของ   จำนวนใบพัด มุมของใบพัด และระยะเวลาในการกวนผสมต่อความสามารถในการกวนผสมของเครื่อง        ต้นแบบอีกด้วย

Project Members

ธัชพล จุ้งเจริญ

#อาจารย์

Member

นฤบดี ศรีสังข์

Naruebodee Srisang

#อาจารย์

Member

ศิริวรรณ ศรีสังข์

Siriwan Stisang

#อาจารย์

Member

วารุณี ลิ่มมั่น

Warunee limmun

#อาจารย์

Member

ชัยธวัช เครือพยัคฆ์

CHAITHAWAT KHRUEAPHAYAK

#นักศึกษา

Member

ศตวรรณ มีเดช

SATTAWAN MEDACH

#นักศึกษา

Member

สุรศักดิ์ ฟองหิรัญศิริ

SURASAK FONGHIRANSIRI

#นักศึกษา

Member

ชิษณุชา สุวรรณ

CHITSANUCHA SUWAN

#นักศึกษา

Member

Vote for this Innovation!