Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil
Master of Engineering (energy technology), 2023
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Other Authors: | |
| Format: | Theses and Dissertations |
| Language: | English |
| Published: |
Prince of Songkla University
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18998 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-18998 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
Prince of Songkhla University |
| building |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| continent |
Asia |
| country |
Thailand Thailand |
| content_provider |
Khunying Long Athakravi Sunthorn Learning Resources Center |
| collection |
PSU Knowledge Bank |
| language |
English |
| topic |
microwave pyrolysis bio-phenol oil palm shell |
| spellingShingle |
microwave pyrolysis bio-phenol oil palm shell Kanokporn Jansuwan Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| description |
Master of Engineering (energy technology), 2023 |
| author2 |
Yutthapong Pianroj |
| author_facet |
Yutthapong Pianroj Kanokporn Jansuwan |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Kanokporn Jansuwan |
| author_sort |
Kanokporn Jansuwan |
| title |
Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| title_short |
Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| title_full |
Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| title_fullStr |
Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| title_full_unstemmed |
Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| title_sort |
microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18998 |
| _version_ |
1781416885384904704 |
| spelling |
th-psu.2016-189982023-10-24T08:18:46Z Microwave pyrolysis induced bio-oil, and supercritical fluid extraction bio-phenol from pyrolyzed bio-oil การผลิตน้ำมันชีวภาพด้วยกระบวนการไมโครเวฟไพโรไลซิสและการสกัดฟีนอลชีวภาพด้วยกระบวนการของไหลวิกฤตยิ่งยวดจากน้ำมันชีวภาพ Kanokporn Jansuwan Yutthapong Pianroj คณะวิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน Faculty of Engineering (Energy Technology) microwave pyrolysis bio-phenol oil palm shell Master of Engineering (energy technology), 2023 This research is the development of a microwave-assisted pyrolysis (MAP) system to be used in the study of the production of bio-oil from oil palm shells with activated carbon as a microwave power absorber. The experimental design was the 2k full factorial design: 23 to study the optimum conditions of the process. The factors were the temperature, the ratio of oil palm shells (OPS) to activated carbon (AC), and pyrolysis time. It was found that the optimum condition for obtaining the highest crude bio-oil content was at a temperature 700 °C, OPS: AC ratio of 80:20, and the pyrolysis time 40 minutes. The regression prediction in the 95% confidence interval was 24.08% with R2 of 89.54%. Analyzed bio-oil by using Gas Chromatograph-Mass Spectrometer (GC-MS) found that the main components of crude bio-oil were acetic acid and phenol. Crude bio-oil obtained from microwave pyrolysis was extracted by supercritical fluid extraction with carbon dioxide (scCO2) process. It found that a temperature 60°C, a pressure 350 bar, an extraction time 30 minutes, and a flow rate of carbon dioxide 3.0 liters/minute was the highest scCO2 oil content 56.04%. The extracted scCO2 oil was analyzed by GC-MS. The result found that phenol groups and phenol derivatives were reduced. However, the acid products that were not detected in crude bio-oil: dodecanoic, n-Hexadecanoic, octadecanoic, and other chemical constituents were found. The conditions at a temperature 50 °C, a pressure 400 bar, an extraction time 30 minutes, and a flow rate of carbon dioxide 3.0 liters/minute were the maximum extracted phenol content 36.72%. Considering, the cost of materials and electricity to produce crude bio-oil was in the range of 0.07-0.25 baht/ml, and the extraction cost with the highest bio-phenol content was 79.54 baht/ml. Interdisciplinary Graduate School of Energy Systems (IGS-Energy) D งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาระบบไมโครเวฟไพโรไลซิส เพื่อใช้ในการศึกษาการผลิต น้ำมันชีวภาพจากกะลาปาล์มโดยใช้ถ่านกัมมันต์เป็นวัสดุดูดซับพลังงานไมโครเวฟ ซึ่งออกแบบการ ทดลองโดยใช้โปรแกรม Minitab ชนิด 2k full factorial design: 23 และได้ศึกษาหาสภาวะที่ เหมาะสมของกระบวนการฯ ซึ่งปัจจัยที่ใช้ในการศึกษา ได้แก่ อุณหภูมิ อัตราส่วนของกะลาปาล์มต่อ ถ่านกัมมันต์ และระยะเวลาที่ใช้ในการไพโรไลซิส โดยพบว่าสภาวะที่เหมาะสมที่ทำให้ได้ปริมาณ น้ำมันชีวภาพดิบสูงสุด คือ ที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส ใช้อัตร าส่วนกะลาปาล์มต่อถ่านกัมมันต์ เท่ากับ 80:20 และระยะเวลาที่ใช้ในการไพโรไลซิส เท่ากับ 40 นาที โดยการทำนายด้วยสมการ ถดถอยในช่วงความเชื่อมั่นที่ 95 % เท่ากับ 24.08% โดยมีค่า R2 เท่ากับ 89.54% และทำการ วิเคราะห์น้ำมันดิบชีวภาพด้วยเทคนิค (Gas Chromatograph-Mass Spectrometer; GC-MS) พบว่าในน้ำมันชีวภาพดิบมีองค์ประกอบหลักเป็น กรดอะซิติกและฟีนอล และเมื่อนำน้ำมันชีวภาพดิบ ที่ได้จากกระบวนการไมโครเวฟไพโรไลซิสไปสกัดด้วยกระบวนการของไหลวิกฤตยิ่งยวดด้วย ค าร ์ บอน ไ ดอ อก ไ ซ ด ์ ( Supercritical fluid extraction with carbon dioxide; scCO2) พ บว ่ าที่ เงื่อนไขที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส ความดัน 350 บาร์ ระยะเวลา 30 นาที และอัตราการไหลของ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 3.0 ลิตร/นาที ได้ปริมาณน้ำมัน scCO2 สูงที่สุด เท่ากับ 56.04% เมื่อนำ น้ำมัน scCO2 ที่สกัดได้ไปวิเคราะห์ด้วยเทคนิค GC-MS พบว่าที่มีองค์ประกอบทางเคมีกลุ่มฟีนอล และอนุพันธ์ของฟีนอลปริมาณลดลง แต่จะผลิตภัณฑ์ในกลุ่มกรดที่ไม่ได้ตรวจพบในน้ำมันชีวภาพดิบ คือ dodecanoic, n-Hexadecanoic, และ octadecanoic และองค์ประกอบทางเคมีชนิดอื่นๆ เพิ่มขึ้น โดยที่เงื่อนไขที่อุณหภูมิ 50 องศาเซลเซียส ความดัน 400 บาร์ ระยะเวลา 30 นาที และอัตรา การไหลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 3.0 ลิตร/นาที สกัดฟีนอลได้ปริมาณสูงสุด เท่ากับ 36.72% และเมื่อพิจารณาจากต้นทุนวัสดุและค่าไฟฟ้าที่ใช้ในการผลิตน้ำมันชีวภาพดิบด้วยกระบวนการ ไมโครเวฟไพโรไลซิสพบว่ามีต้นทุนการผลิตอยู่ในช่วง 0.0 7-0.25 บาท/มิลลิลิตร และเมื่อพิจารณา ต้นทุนในการสกัดหาฟีนอลชีวภาพจากน้ำมันชีวภาพดิบด้วยกระบวนการของไหลวิกฤตยิ่งยวดด้วย คาร์บอนไดออกไซด์ที่ได้ปริมาณฟีนอลชีวภาพสูงสุดจะมีต้นทุนการผลิตอยู่ที่ 79.54 บาท/มิลลิลิตร 2023-10-24T08:18:21Z 2023-10-24T08:18:21Z 2023 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/18998 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |