Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating
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/2016/19214 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Institution: | Prince of Songkhla University |
| Language: | English |
| id |
th-psu.2016-19214 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
th-psu.2016-192142023-12-19T07:09:37Z Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating การผลิตไบโอดีเซลแบบครั้งด้วยปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันจากส่วนกลั่นกรดไขมันปาล์มโดยใช้พลังงานความร้อนจากไมโครเวฟ Enarm Promnonsri Saysunee Jumrat คณะวิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิชาเทคโนโลยีพลังงาน Faculty of Engineering (Energy Technology) Biodiesel production palm fatty acid microwave heating Master of Engineering (Energy Technology), 2023 This study demonstrated a batch microwave-assisted biodiesel (MWBD) conversion system. It uses two magnetrons with a 1,270 Watt total microwave (MW) power placed asymmetrically on opposite sides of the MW cavity. It was used to produce methyl ester from palm fatty acid distillate (PFAD) with 2 %wt. acid catalyst (H2SO4). The response surface method applied Box-Behnken experimental design to find the optimal point giving the maximal %free fatty acid (FFA) at the minimum cost (USD). This was at mol ratio PFAD to MeOH 1:9; reaction temperature 80 °C; and reaction time 20 min. The regression models predicted the %FFA conversion and the cost (USD) with coefficients of determination (R2) of 0.9519 and 0.8654, respectively. Simulations with the finite element method (FEM) were also performed. The temperature profiles from simulations fit well the experimental data on temperature measured. Finally, the most important fuel properties of the MWBD were analyzed and compared with Thai agricultural engine diesel (AED) and high-speed diesel (HSD) standards, and the standards were satisfied. Then, the MWBD, the liquid fuel blend (LFB; MWBD: CHSD 50:50 by volume), and commercial high-speed diesel (CHSD) were tested in a diesel engine over the power range 1.28-5.09 kW at the fixed 2,200 rpm speed. All the fuels performed similar to the CHSD in the test and no problems were found in the runs. interdisciplinary Graduate School of Energy Systems (IGS-Energy) การศึกษานี้แสดงให้เห็นถึงระบบการผลิตไบโอดีเซล (MWBD) โดยใช้ พลังงานความร้อนจากคลื่นไมโครเวฟ โดยใช้แมกนีตรอนสองตัวที่มีกำลังไมโครเวฟรวม 1,270 วัตต์ วางแบบไม่สมมาตรบนด้านตรงกันข้ามของถังปฏิกรณ์ จะใช้ในการผลิตเมทิลเอสเทอร์จากส่วนกลั่นกรดไขมันปาล์ม (PFAD) โดยจะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรด (H2SO4) ที่ 2 %wt. หาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลโดยใช้วิธีการตอบสนองพื้นผิวใช้การออกแบบการทดลองของ Box-Behnken เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดโดยให้ได้ (%conversion) สูงสุดและที่ต้นทุนขั้นต่ำ (USD) ซึ่งอยู่ที่อัตราส่วนโมล PFAD ต่อ MeOH 1:9; อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 80 องศาเซลเซียส, และเวลาในการทำปฏิกิริยา 20 นาที แบบจำลองการถดถอยทำนายการแปลง %conversion และต้นทุน (USD) ด้วยค่าสัมประสิทธิ์ของการกำหนด (R2) ที่ 0.9519 และ 0.8654 ตามลำดับ และโปรไฟล์อุณหภูมิจากการจำลองเหมาะสมกับข้อมูลจากการทดลองจริงเกี่ยวกับอุณหภูมิที่วัดได้ภายในถังปฏิกรณ์ สุดท้ายได้ทำการวิเคราะห์คุณสมบัติของน้ำมันไบโอดีเซลจากคลื่นไมโครเวฟ (MWBD) ตามมาตราฐาน และเปรียบเทียบกับมาตรฐานเครื่องยนต์ดีเซลเพื่อการเกษตร (AED) และน้ำมันดีเซลหมุนเร็ว (HSD) ของไทย และได้ค่ามาตรฐานตามที่มาตราฐาน (AED, HSD และมาตราฐานกรมธุรกิจพลังงาน) กำหนด จากนั้นไบโอดีเซลจากคลื่นไมโครเวฟ (MWBD), น้ำมันดีเซลหมุนเร็วเชิงพาณิชย์ (CHSD), และ MWBD ผสมด้วย CHSD 50:50 โดยปริมาตร (เชื้อเพลิงเหลวที่ผสมแล้ว = LFB), ได้นำไปทำการการทดสอบในเครื่องยนต์ดีเซลที่มีช่วงกำลัง 1.28-5.09 กิโลวัตต์ ที่ความเร็วรอบคงที่ 2,200 รอบต่อนาที เชื้อเพลิงทั้งหมดดำเนินการคล้ายกับเชื้อเพลิงน้ำมันดีเซลหมุนเร็วเชิงพาณิชย์ (CHSD) ในการทดสอบและไม่พบปัญหาใดๆ ต่อเครื่องยนต์ 2023-12-19T07:09:16Z 2023-12-19T07:09:16Z 2023 Thesis http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19214 en Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Thailand http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/th/ application/pdf Prince of Songkla University |
| 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 |
Biodiesel production palm fatty acid microwave heating |
| spellingShingle |
Biodiesel production palm fatty acid microwave heating Enarm Promnonsri Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| description |
Master of Engineering (Energy Technology), 2023 |
| author2 |
Saysunee Jumrat |
| author_facet |
Saysunee Jumrat Enarm Promnonsri |
| format |
Theses and Dissertations |
| author |
Enarm Promnonsri |
| author_sort |
Enarm Promnonsri |
| title |
Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| title_short |
Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| title_full |
Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| title_fullStr |
Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| title_full_unstemmed |
Batch Biodiesel Production by Esterification from Palm Fatty Acid Distillate with Microwave heating |
| title_sort |
batch biodiesel production by esterification from palm fatty acid distillate with microwave heating |
| publisher |
Prince of Songkla University |
| publishDate |
2023 |
| url |
http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/19214 |
| _version_ |
1787137877869592576 |