การศึกษาปฎิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน (Transesterification) ของน้ำมันปาล์มที่ทิ้งจากการทอดอาหาร

Abstract

ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันเป็นปฏิกิริยาที่แอลกอฮอล์ทำปฏิกิริยากับไตรลีเซอไรด์ในน้ำมันพืช โดยมีด่างหรือกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มที่เหลือจากการประกอบอาหารกับเอทานอล โดยใช้กรดซัลฟูริก และโปรตัสเซียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โดยศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมของปฏิกิริยาทั้งสอง จากนั้นก็เตรียมไบโอดีเซลที่ได้โดยใช้สภาวะดังกล่าว แล้วนำไปวัดคุณสมบัติทางเชื้อเพลิงต่างๆ จากกการศึกษาพบว่าสภาวะที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันโดยใช้กรดซัลฟูริกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาคือ ใช้ปริมาณกรดซัลฟูริก 10% ใช้อัตราส่วนเชิงโมลของเอทานอลต่อน้ำมันเท่ากับ 9:1 ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 87°C และทำปฏิกิริยาเป็นเวลานาน 12 ชั่วโมงไบโดดีเซลที่ได้จากการทำปฏิริยานี้มีคุณสมบัติทางเชื้องเพลิงดังนี้คือ มีค่า Flash Point 172 °C มีความหนาแน่นที่ 15องศา เท่ากับ 0.878 g/m³ วัดค่า Cetane index ได้ประมาณ 47.17 และมีปริมณซัลเฟอร์ในน้ำมัน เท่ากับ 0.01%wt ค่าอุณหภูมิการกลั่นที่ 90%recovery เท่ากับ 331°C ปริมาณกากคาร์บอน 0.16%wt และหาความหนืดจลน์ 6.57 cSt ส่วนปฏิกิริยีที่ใช้ KOH เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สภาวะที่เหมาะสมของปฏิกิริยานี้คือใช้อัตรารส่วนโมลของเอมานอลต่อน้ำมันปาล์ม 12:1 ปริมาณ KOH 2% โดยน้ำหนักของนน้ำมันปาล์มและ ทำปฏิกิริยาที่ 30±2องศาเซเซียล ใช้เวลาในการทำปฏิกิริยา 12 ชั่วโมงคุณสมบัติทางเชื้อเพลิงของไบอดีเซลที่วัดได้คือ Flash Point 172 °C มีความหนาแน่นที่ 15°C เท่ากับ 0.874 g/m³ อุณภูมิที่กลั่น 90% recovery มีค่า 335°C ความหนืดจลน์และปริมาณกากคาร์บอน ที่วัดได้มีค่าเท่ากับ 4.53 cSt และ 0.058% wt ตามลำดับชั้น ซึ่งมีค่าสองอย่างหลังนี้สูงกว่ามาตรฐานน้ำมันดีเซลทั่งไปเล็กน้อย