การพัฒนาชุดฟอกแก๊สชีวภาพต้นแบบด้วยสารละลายที่มีสภาพเป็นกลาง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
หนึ่งในปัญหาที่สำคัญของการผลิตไฟฟ้าจากแก๊สชีวภาพโดยใช้วีแนสเป็นสารตั้งต้นคือแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) แก๊สชนิดนี้เป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเมทาบอลิซึมของจุลินทรีย์ แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์มีสมบัติเป็นสารกัดกร่อน เป็นอันตรายต่อเครื่องยนต์ที่มีโลหะเป็นส่วนผสม และมีผลต่อระบบทางเดินหายใจของมนุษย์ การพัฒนาชุดฟอกแก๊สชีวภาพมีวัตถุประสงค์เพื่อลดความเข้มข้นของแก๊สอันตรายชนิดนี้ก่อนผ่านเข้าสู่เครื่องยนต์แก๊สชีวภาพ หลักการออกแบบชุดฟอกแก๊สชีวภาพต้นแบบมีลักษณะเป็นหอพ่นละอองฝอย ละอองฝอย (น้ำที่ผ่านการปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างแล้ว) ที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่จากด้านบนสุดลงสู่ด้านล่างของหอโดยอาศัยแรงโน้มถ่วงและแรงดันของสารละลาย ในขณะที่แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์เข้าสู่ชุดทดลองทางด้านล่างของชุดทดลองทำให้เกิดการไหลแบบสวนกระแส ผลการทดลองชี้ให้เห็นว่าการบรรจุวัสดุตัวกลางไว้ภายใน สามารถเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดน้ำทิ้งจะไหลออกทางด้านล่างของชุดฟอกแก๊ส และมีความเป็นกรดสูงมาก หลังจากนั้นผ่านน้ำทิ้งเข้าสู่ระบบปรับสภาพความเป็นกรด-ด่าง (pH 7.0+0.2) ก่อนนำกลับมาผ่านเข้าสู่ชุดฟอกแก๊ส เพื่อนำสารละลายกลับมาใช้ใหม่ อัตราการไหลที่เหมาะสมของสารละลายหลังปรับสภาพความเป็นกรด-ด่างแล้วเท่ากับ 200 มิลลิลิตรต่อนาที และอัตราการไหลของแก๊สด้านขาเข้าเท่ากับ 50 มิลลิลิตรต่อนาที เมื่อทำการทดสอบโดยใช้แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ 15,600+1,300 มิลลิกรัมต่อลิตร กับชุดฟอกแก๊สต้นแบบ ความเข้มข้นของแก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ลดลงมากกว่าร้อยละ 50
Article Details
ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ถือเป็นสิทธิของเจ้าของต้นฉบับและของวารสารวิชาการ มทร.สุวรรณภูมิ เนื้อหาบทความในวารสารเป็นแนวคิดของผู้แต่ง มิใช่เป็นความคิดเห็นของคณะกรรมการการจัดทำวารสาร และมิใช่ความรับผิดชอบของมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลสุวรรณภูมิ
References
Abatzoglou, N., & Boivin, S. (2009). A review of biogas purification processes. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, 3(1), 42-71.
Barros, R. M., Tiago, F. G. L., & da Silva, T. R. (2014). The electric energy potential of landfill biogas in Brazil. Energy Policy, 65, 150-164.
Clough, S. A., Beers, Y., Klein, G. P., & Rothman, L. S. (1973). Dipole moment of water from Stark measurements of H2O, HDO, and D2O. The Journal of Chemical Physics, 59(5), 2254-2259.
Chang, R. (2010). Chemistry. Boston: McGraw-Hill.
Choo, H. S., Lau, L. C., Mohamed, A. R., & Lee, K. T. (2013). Hydrogen sulfide adsorption by alkaline impregnated coconut shell activated carbon. J. Eng. Sci. Technol, 8(6), 741-753.
Duan, H., Koe, L. C. C., & Yan, R. (2005). Treatment of H2S using a horizontal biotrickling filter based on biological activated carbon: reactor setup and performance evaluation. Applied microbiology and biotechnology, 67(1), 143-149.
Gantina, T. M., Iriani, P., & Wachjoe, C. K. (2020). Biogas purification using water scrubber with variations of water flow rate and biogas pressure. Journal of Physics: Conference Series, 1450, 012011.
Jang, N., Yasin, M., Park, S., Lovitt, R. W., & Chang, I. S. (2017). Determination of volumetric gas–liquid mass transfer coefficient of carbon monoxide in a batch cultivation system using kinetic simulations. Bioresource technology, 239, 387-393.
Morton, C. M. (2008). The effect of pH on hydrogen sulfide and carbon dioxide absorption in packed towers. Proceedings of the Water Environment Federation, 2008(4), 671-683.
Moustiri, S., Hebrard, G., & Roustan, M. (2002). Effect of a new high porosity packing on hydrodynamics of bubble columns. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 41(5), 419-426.
Noorain, R., Kindaichi, T., Ozaki, N., Aoi, Y., & Ohashi, A. (2019). Biogas purification performance of new water scrubber packed with sponge carriers. Journal of cleaner production, 214, 103-111.
Onthong, U., & Juntarachat, N. (2017). Evaluation of biogas production potential from raw and processed agricultural wastes. Energy Procedia, 138, 205-210.
Parsaee, M., Kiani, M. K. D., & Karimi, K. (2019). A review of biogas production from sugarcane vinasse. Biomass and bioenergy, 122, 117-125.
Robles-Gonzalez, V., Lopez-Lopez, E., Martinez-Jeronimo, F., Ortega-Clemente, A., Ruiz-Ordaz, N., Galindez-Mayer, J., & Poggi-Varaldo, H. M. (2010). Combined treatment of mezcal vinasses by ozonation and aerobic biological post-treatment. In Procedings of 14th International Biotechnology Symposium (Vol. 1418). Rimini, Italy: University of Bologna.
Ramírez, M., Gómez, J. M., Aroca, G., & Cantero, D. (2009). Removal of hydrogen sulfide by immobilized Thiobacillus thioparus in a biotrickling filter packed with polyurethane foam. Bioresource Technology, 100(21), 4989-4995.
Roberts, B. E., & Mather, A. E. (1988). Solubility of CO2 and H2S in a mixed solvent. Chemical Engineering Communications, 72(1), 201-211.
Rotunno, P., Lanzini, A., & Leone, P. (2017). Energy and economic analysis of a water scrubbing based biogas upgrading process for biomethane injection into the gas grid or use as transportation fuel. Renewable energy, 102, 417-432.
Sangave, P. C., & Pandit, A. B. (2006). Enhancement in biodegradability of distillery wastewater using enzymatic pretreatment. Journal of Environmental Management, 78(1), 77-85.
Suphanburi Provincial Industry Office. (2019). List of Industrials in Suphanburi province data is presented as of 31 August 2019. Retrieved January 3, 2020, from http://www.industry.go.th/suphanburi/index.php/activityreport/302-31-59-1?path= (in Thai)
Urban, W., Lohmann, H., & Gómez, J. S. (2009). Catalytically upgraded landfill gas as a cost-effective alternative for fuel cells. Journal of Power Sources, 193(1), 359-366.
Viswanathan, R., & Dyke, T. R. (1984). Electric dipole moments and nuclear hyperfine interactions for H2S, HDS, and D2S. Journal of Molecular Spectroscopy, 103(2), 231-239.
Weinlaender, C., Neubauer, R., Hauth, M., & Hochenauer, C. (2017). Removing H2S from biogas using sorbents for solid oxide fuel cell applications. Chemie Ingenieur Technik, 89(9), 1247-1254.
Wellinger, A., & Lindberg, A. (2005). Biogas upgrading and utilization. IEA Bioenergy Task 24: energy from biological conversion of organic waste. London: IEA Bioenergy.
Wicaksono, A. M., Hermana, J., & Slamet, A. (2018). Reducing CO2 and H2S Gas in Biogas Using Wet Scrubber Method with Ca(OH)2 Solution. In 11th International conference on advances in agricultural, biological, civil and environmental science (pp. 67-71). Bali, Indonesia: Dignified Researchers in Agricultural, Biological and Life Sciences.
Zhenqi, N., Yincheng, G., & Wenyi, L. (2009). Experimental studies on CO2 Capture in a spray scrubber using NaOH solution. In 2009 International Conference on Energy and Environment Technology (pp. 52–55), Guilin, Guangxi, China: IEEE.