ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์สำหรับไบโอดีเซลน้ำมันปาล์มและน้ำมันใช้แล้ว

Abstract

บทคัดย่อ

ในงานวิจัยนี้สนใจศึกษา ทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นในน้ำมันปาล์มและน้ำมันที่ผ่านการใช้งานแล้วเพื่อผลิตไบโอดีเซล และสภาวะที่ใช้ศึกษาเป็นการให้ความร้อนแบบต่อเนื่องเป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากการศึกษาพบว่าการใช้แคลเซียมออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ให้ร้อยละของผลได้ FAME (Fatty Acid Methyl Ester) หรือ ไบโอดีเซล 96.33%, 86% ในน้ำมันปาล์มและน้ำมันที่ผ่านการใช้งานแล้ว ตามลำดับ เมื่อเปรียบเที่ยบกับออกไซด์ของโลหะชนิดอื่นๆนั้นให้ร้อยละของผลได้ FAME ต่ำกว่า 50% ดังนั้นแคลเซียมออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์ที่ดีที่สุดในการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น แต่เนื่องจากน้ำมันที่ผ่านการใช้งานแล้วมีปริมาณของกรดไขมันอิสระอยู่มาก ทำให้เมื่อใช้ แคลเซียมออกไซด์ ซึ่งมีค่าความเป็นเบสมากจึงเกิดปฏิกิริยา สปอนิฟิเคชั่นขึ้น ได้ผลผลิตเป็นสบู่ ดังนั้นการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันที่ผ่านการใช้งานแล้วควรทำผ่านปฏิกิริยา 2 ขั้นตอน คือ ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชั่นเพื่อกำจัดกรดไขมันอิสระ และตามด้วยปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น ตามลำดับ เพื่อเป็นการป้องกันการเกิดสบู่ และเป็นการส่งผลทำให้ได้ร้อยละของผลได้ FAME มากขึ้นด้วย อีกทั้งแคลเซียมออกไซด์ที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา วิวิธพันธ์นั้น สามารถนำกลับมาใช้งานซ้ำได้

คำสำคัญ : ไบโอดีเซล; แคลเซียมออกไซด์; ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง

Abstract

This research aimed to investigate solid base catalyst for biodiesel, transesterification of palm oil and waste cooking oil with methanol refluxing for 4 hours.  Using calcium oxide as a solid base catalyst for transesterification of both palm oil and waste cooking oil gave the percentage yield of FAME (fatty acid methyl ester) up to 96.33% and 86%, respectively. Comparing with others metal oxide catalyst, all percentage yields of FAME were below 50%. Indicating calcium oxide is the best solid base catalyst for transesterification methyl ester. Owing to waste cooking oil contained more amount of free fatty acid, so free fatty acid can form soap from saponification process with calcium oxide, resulting the lower methyl ester conversion. Two steps biodiesel processes (esterification and transesterification) can help reduce the labile free fatty acid and improve the conversion of methyl ester. Furthermore, the solid catalyst calcium oxide can be reuse for several times.

Keywords: biodiesel; calcium oxide; solid catalyst