การวิเคราะห์การใช้พลังงานสำหรับโรงงานผลิตไบโอดีเซล 4 รูปแบบ

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการวิเคราะห์การใช้พลังงานของโรงงานผลิตไบโอดีเซล ที่แตกต่างกัน 4 รูปแบบ ได้แก่ 1) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ชนิดด่าง 2) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ชนิดกรด 3) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ชนิดด่าง และ 4) การใช้สภาวะยิ่งยวด โดยการผลิตทั้ง 4 รูปแบบใช้ปฏิกิริยารานเอสเทอริฟิเคชั่นในการผลิต กระบวนการผลิตไบโอดีเซลทั้ง 4 รูปแบบนี้ถูกจำลองการผลิตโดยใช้โปรแกรม Aspen HYSYS 2006 ขั้นตอนการดำเนินงานวิจัยเริ่มต้นจากการจำลองกระบวนการผลิตไบโอดีเซล 4 รูปแบบในสภาวะคงตัว โดยใช้น้ามันปาล์มบริสุทธิ์ทาปฏิกิริยากับเมทานอล ที่อัตราส่วนเชิงโมลของน้ำมันต่อแอลกอฮอล์ 1 ต่อ 3 โดยอัตราการผลิตไบโอดีเซลสาหรับทุกรูปแบบมีค่าเท่ากับ 1,000 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ทั้ง 4 รูปแบบ กำหนดคุณภาพผลิตภัณฑ์ให้มีความบริสุทธิ์ของไบโอดีเซลมากกว่าร้อยละ 97 และกลีเซอรอลมีความบริสุทธิ์มากกว่าร้อยละ 99 การใช้พลังงานในแต่ละรูปแบบถูกประเมินโดยผลรวมพลังงานในแต่ละอุปกรณ์การผลิตของโรงงานทั้งหมด ผลการวิเคราะห์การใช้พลังงานของการจำลองกระบวนการแสดงเห็นถึงการใช้พลังงานเรียงตามลำดับจากน้อยไปมากคือ 1) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ชนิดด่าง 2) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเอกพันธ์ชนิดกรด 3) การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ชนิดด่าง และ 4) การใช้สภาวะยิ่งยวด นอกจากนี้งานวิจัยนี้ได้เสนอแนวทางการลดการใช้พลังงานโดยการติดเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ซึ่งผลการจำลองกระบวนการพบว่าการติดตั้งเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับกระบวนผลิตแบบสภาวะยิ่งยวดจะลดการใช้พลังงานได้มากที่สุด