การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มโดยใช้ KI/CaO/Al2O3 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

Abstract

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้สังเคราะห์ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์ (KI/CaO/Al₂O₃) เพื่อใช้ในปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มกับเมทานอล ตัวเร่งปฏิกิริยาเตรียมได้โดยจุ่มชุ่มโพแทสเซียมไอโอไดด์ (KI) เข้มข้น 35 % โดยน้ำหนัก ลงบนแคลเซียมออกไซด์ (CaO) 50 % โดยน้ำหนัก และตัวรองรับอะลูมินา (Al₂O₃) จากนั้นแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 500 ^oC เป็นเวลา 5 ชั่วโมง วิเคราะห์โครงสร้างผลึกของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอ็กซ์ (XRD) และศึกษาความแรงของเบสด้วยวิธี Hammett indicator นอกจากนี้ยังศึกษาสภาวะที่เหมาะสมของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน ประกอบด้วยปริมาณตัวเร่ง อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมัน และระยะเวลาในการเกิดปฏิกิริยา พบว่าใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 5 % โดยน้ำหนัก อัตราส่วนเมทานอลต่อน้ำมันที่ 9:1 ที่อุณหภูมิ 65 ^oC และใช้เวลาในการเกิดปฏิกิริยา 1 ชั่วโมง ได้ปริมาณไบโอดีเซลสูงถึง 98.5 % 

คำสำคัญ : ไบโอดีเซล; ปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชัน; น้ำมันปาล์ม; ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบวิวิธพันธ์; โพแทสเซียมไอโอไดด์/แคลเซียมออกไซด์/อะลูมินา

Abstract

This research synthesized a heterogeneous catalyst (KI/CaO/Al₂O₃) for the transesterification of palm oil and methanol. The catalyst was prepared by impregnated a 35 wt % of Kl in a 50 wt % of CaO and Al₂O₃. After calcination at 500 ^oC for 5 hours, the crystal structure of the catalysts was characterized by X-ray diffraction technique (XRD). The basic strength of catalysts was also determined by the Hammett indicator method. Moreover, the factors affecting biodiesel yield were investigated to optimize the reaction condition, which consisted of the catalyst amount, the molar ratio of methanol to oil and the reaction time. The results showed that the highest methyl ester yield reached at 98.5 % with catalyst amount 5 wt %, the molar ratio of methanol to oil 9:1 and reaction time 1 h, respectively. 

Keywords: biodiesel; transesterification reaction; plam oil; heterogeneous catalyst; KI/CaO/Al₂O₃