สืบค้นงานวิจัย
โครงการวิจัยการพัฒนาเครื่องจักรและโรงงานต้นแบบขนาดเล็กผลิตพลังงานจากพืช
วิชณีย์ ออมทรัพย์สิน - กรมวิชาการเกษตร
ชื่อเรื่อง: โครงการวิจัยการพัฒนาเครื่องจักรและโรงงานต้นแบบขนาดเล็กผลิตพลังงานจากพืช
ชื่อเรื่อง (EN): Prototype Machines and Factories Research and Development For Producing Energy
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: วิชณีย์ ออมทรัพย์สิน
บทคัดย่อ: ตามนโยบายแผนพัฒนาไบโอดีเซลของกระทรวงพลังงาน ได้ตั้งเป้าหมายขยายพื้นที่ปลูกปาล์มน้ำมันระหว่างปี พ.ศ. 2551-2555 จำนวน 2.5 ล้านไร่ เพื่อรองรับการผลิตไบโอดีเซล สำหรับทดแทนการนำเข้าพลังงานเชื้อเพลิง, ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมสาเหตุของสภาวะเรือนกระจกและสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ ในปี พ.ศ. 2553 ประเทศไทยมีพื้นที่ปลูกปาล์มน้ำมัน 4.07 ล้านไร่ (สำนักงานเศรษฐกิจการเกษตร, 2554) ดังนั้นเพื่อเป็นการรองรับและสนับสนุนโครงการดังกล่าวที่เกิดขึ้นของภาครัฐ จึงได้มีโครงการวิจัยเครื่องจักรและโรงงานต้นแบบขนาดเล็กผลิตพลังงานจากพืช ซึ่งประกอบด้วยงานวิจัยที่ครบวงจรตั้งแต่การจัดการก่อน-หลังการเก็บเกี่ยวปาล์มน้ำมัน, เทคนิคการผลิตไบโอดีเซล-การเก็บรักษาไบโอดีเซล-เทคนิคการกลั่นบริสุทธิ์กลีเซอรีน, ชุดต้นแบบผลิตไบโอดีเซลครบวงจรตั้งแต่ชุดสกัดน้ำมันปาล์มดิบ-ชุดหีบน้ำมันสบู่ดำ-ชุดผลิตไบโอดีเซลและชุดกลั่นบริสุทธิ์กลีเซอรีน ซึ่งเป็นข้อมูลที่สำคัญในการพัฒนาพลังงานทดแทนของประเทศไทย โครงการวิจัยดำเนินงานต่อเนื่อง 5 ปี (ปี 2549 –2553) และมีวัตถุประสงค์ดังนี้ 1. ได้รูปแบบการจัดการผลผลิตปาล์มน้ำมันของเกษตรกร-ลานเท-โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม 2. ให้ได้กระบวนการผลิตไบโอดีเซล-ไบโอดีเซล Low Pour Point-การผลิตกลีเซอรีนบริสุทธิ์และวิธีการเก็บรักษาไบโอดีเซลสำหรับชุมชน 3. ให้ได้เครื่องจักรต้นแบบขนาดเล็กในการสกัดน้ำมันปาล์มดิบ-น้ำมันสบู่ดำ, การผลิตไบโอดีเซลและการกลั่นกลีเซอรีนบริสุทธิ์สำหรับชุมชน จากภาพรวมของโครงการวิจัยที่ดำเนินงานมาตลอด 5 ปี สามารถสรุปผลได้ดังนี้ รูปแบบการจัดการผลผลิตปาล์มน้ำมันของเกษตรกร-ลานเท-โรงงานสกัดน้ำมันปาล์ม การเก็บเกี่ยวผลผลิตปาล์มน้ำมันของเกษตรกรในจังหวัดสุราษฎร์ธานีและกระบี่พบว่า เก็บเกี่ยวเองและจ้าง 26 และ 74 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ และดัชนีเก็บเกี่ยวนิยมใช้สีผิวผลมากกว่าใช้สีเนื้อผลและลักษณะผลร่วง ส่งผลให้มีการเก็บเกี่ยวทะลายดิบสูง การจัดการของลานเทพบว่า สัดส่วนทะลายปาล์มดิบและสุก 14.5-23.5 และ 76.5-85.5 เปอร์เซ็นต์ คุณภาพน้ำมันจากแปลงเกษตรกรมีกรดไขมันอิสระต่ำกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ และกรดไขมันอิสระของน้ำมันปาล์มจากทะลายและผลร่วงของลานเทมีค่า 5-10 เปอร์เซ็นต์ อัตรา 12 และ 45 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ ซึ่งเป็นผลจากการรดน้ำ, การทำผลร่วงและการค้างปาล์มน้ำมันนานกว่า 48 ชั่วโมง แสดงว่า การจัดการปาล์มน้ำมันของเกษตรกร-ลานเทมีจุดอ่อนที่ต้องแก้ไข โดยสร้างความเข้าใจที่ถูกต้องและมีมาตรการควบคุมการเก็บเกี่ยวผลผลิต เพื่อเพิ่มเปอร์เซ็นต์การสกัดน้ำมัน สำหรับการสกัดน้ำมันของโรงงานมีการสูญเสียน้ำมัน 2.2–3.0 เปอร์เซ็นต์ต่อทะลาย และมีทะลายปาล์มดิบ 18-30 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้เปอร์เซ็นต์การสกัดน้ำมันต่ำกว่า 17 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นฝ่ายรับซื้อของโรงงานต้องเพิ่มประสิทธิภาพการคัดผลผลิต เพื่อเพิ่มผลผลิตน้ำมันปาล์มและลดต้นทุนการผลิต ซึ่งจะส่งผลดีต่อราคาจำหน่ายผลผลิตของเกษตรกร กระบวนการผลิตไบโอดีเซล-ไบโอดีเซล Low Pour Point-กลีเซอรีนบริสุทธิ์และการเก็บรักษาไบโอดีเซล ปัจจัยที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบ คือ เมทานอลและโซดาไฟอัตรา 20 และ 1.0 เปอร์เซ็นต์ และ 20 และ 0.7 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักน้ำมันตามลำดับ อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส เวลาทำปฏิกิริยา 30 นาที ได้ไบโอดีเซล 90-95 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ 96-100 เปอร์เซ็นต์ คุณภาพน้ำมันผ่านมาตรฐานของกรมธุรกิจพลังงาน ผลทดสอบ B10 ในรถยนต์โตโยต้าเครื่องคอมมอนเรล ระยะ 25,000 กิโลเมตร พบว่า เครื่องยนต์สตาร์ทติดง่าย อัตราการเร่งและเดินเครื่องปกติ ไม่มีการน็อคของเครื่องยนต์ สำหรับไบโอดีเซล Low Pour Point พบว่า การผสม Tween 80 และ Castor oil 6 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ช่วยลดจุดไหลเท 2-3 องศาเซลเซียส และถ้าต้องการไบโอดีเซลที่จุดไหลเทต่ำควรผลิตจากน้ำมันเมล็ดในปาล์มดิบ เนื่องจากจุดขุ่นและจุดไหลเทมีค่า 5 และ -6 องศาเซลเซียส สำหรับการเพิ่มคุณภาพไบโอดีเซลพบว่า การเติม TBHQ (t-butyl-hydroxyquinone), BHT (butyl-hydroxytoluene) และ BHA (butyl-hydroxyanisol) อัตรา 50 ppm (ต้นทุน 0.98, 0.24 และ 0.83 บาทต่อลิตร) ช่วยเพิ่มเสถียรภาพฯ ไบโอดีเซลจาก 5.57 ชั่วโมงเป็น 6.63, 7.39 และ 8.64 ชั่วโมง และเมื่อเก็บในภาชนะพลาสติกนาน 105 วัน เสถียรภาพฯ ลดลงเหลือ 5.57, 6.92 และ 7.60 ชั่วโมง ตามลำดับ (มาตรฐานไม่ต่ำกว่า 6 ชั่วโมง) และการใช้ TBHQ 1,500-7,500 ppm สามารถเพิ่มเสถียรภาพฯ ไบโอดีเซลได้ 68-198 ชั่วโมง การเก็บรักษาไบโอดีเซล เมื่อเก็บไว้นานเสถียรภาพต่อการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นจะลดลง การเก็บในภาชนะพลาสติกช่วยรักษาเสถียรภาพฯ ดีกว่าสแตนเลส และเก็บได้นาน 13 เดือน โดยเสถียรภาพฯ สูงกว่า 6 ชั่วโมง ดังนั้นควรเก็บไบโอดีเซลในภาชนะที่ไม่เป็นสื่อความร้อน, แสงผ่านไม่ได้, วางในที่ร่มและอากาศถ่ายเทสะดวก และบรรจุให้เต็มเพื่อลดผิวสัมผัสกับอากาศ สำหรับไบโอดีเซลที่มีกรดไขมันไม่อิ่มตัวมาก ควรเติม additive เพื่อเพิ่มเสถียรภาพฯ ซึ่งจะช่วยยืดระยะเวลาเก็บรักษาได้นานขึ้น สบู่ดำควรเก็บเกี่ยวหลังดอกบาน 50 เปอร์เซ็นต์ 40 วัน (ผลสีเหลือง 80-100 เปอร์เซ็นต์) เปอร์เซ็นต์น้ำมันของเปลือกหุ้มเมล็ดและเนื้อใน 11.08 และ 39.41 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นควรหีบน้ำมันทั้งเมล็ด ปัจจัยที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันสบู่ดำคือ เมทานอลและโซดาไฟ 20 และ 0.5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักน้ำมัน อุณหภูมิ 65 องศาเซลเซียส เวลาทำปฏิกิริยา 30 นาที ได้ไบโอดีเซล 90-93 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ 96-99 เปอร์เซ็นต์ การผลิตกลีเซอรีนบริสุทธิ์ สามารถดำเนินการโดยการเติมกรดไฮโดรคลอริก 6 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักกลีเซอรีน เพื่อแยกสบู่และปรับเป็นกลางด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ จากนั้นแยกน้ำด้วยชุดเครื่องกลั่นระบบสุญญากาศที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ความดัน 7 Torr และกลั่นที่อุณหภูมิ 186-195 องศาเซลเซียส ความดัน 2 Torr ได้กลีเซอรีน 72 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ 99.5-99.7 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งผ่านมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมกลีเซอรีนชั้นคุณภาพเคมี/อุตสาหกรรม เครื่องจักรต้นแบบขนาดเล็กในการสกัดน้ำมันปาล์มดิบ-น้ำมันสบู่ดำ, การผลิตไบโอดีเซลและการกลั่นกลีเซอรีนบริสุทธิ์สำหรับชุมชน วิจัยและพัฒนาชุดสกัดน้ำมันปาล์มดิบเพื่อทำไบโอดีเซลรองรับพื้นที่การผลิตปาล์มน้ำมันในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ชุดต้นแบบประกอบด้วยเครื่องต้นแบบหลัก 3 เครื่อง คือ เครื่องแยกผลปาล์มจากทะลาย เครื่องให้ความร้อนผลปาล์มน้ำมันและเครื่องหีบน้ำมันปาล์มดิบ ผลการทดสอบพบว่า เครื่องแยกผลปาล์มจากทะลายมีความสามารถในการทำงานสูงสุด 897 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ที่ความเร็วรอบ 120 รอบต่อนาที สามารถแยกผลปาล์มจากทะลายได้ 64 เปอร์เซ็นต์ มีผลปาล์มน้ำมันที่สมบูรณ์ไม่มีแผลเสียหาย 84 เปอร์เซ็นต์ เครื่องให้ความร้อนผลปาล์มน้ำมันใช้วิธีการทอดผลปาล์มให้โครงสร้างยุ่ยพร้อมหีบได้ 150 กิโลกรัมต่อครั้งการทอด เครื่องหีบน้ำมันปาล์มดิบเป็นแบบสกรูอัดเกลียวเดียวใช้มอเตอร์ขับขนาด 20 แรงม้า สามารถหีบผลปาล์มได้ 200 กิโลกรัมต่อชั่วโมง นำน้ำมันปาล์มดิบที่ได้ไปทำความสะอาดและผ่านกระบวนการผลิตเป็นไบโอดีเซลต่อไป สำหรับชุดบีบน้ำมันสบู่ดำแบบเกลียวอัดใช้แรงงานปั่นจักรยาน อัตราบีบเมล็ด 0.5-0.9 กิโลกรัมต่อชั่วโมง ประสิทธิภาพการถ่ายทอดกำลัง 87 เปอร์เซ็นต์ สำหรับชุดตกตะกอนและชุดกรองมีการใส่วาล์วเข้าไปอีกชั้นในแต่ละแท่งน้ำมัน เพื่อให้ได้น้ำมันใส ชุดผลิตไบโอดีเซลขนาด 150 ลิตร ผลิตได้ 2 ครั้งต่อวัน ได้ไบโอดีเซล 98 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ 99-100 เปอร์เซ็นต์ ต้นแบบผลิตไบโอดีเซลขนาด 1,000 ลิตร ประกอบด้วยชุดทำปฏิกิริยาน้ำมันปาล์มดิบและชุดทำปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอร์ริฟิเคชั่น ผลทดสอบได้ไบโอดีเซล 90-95 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์สูงกว่า 96.5 เปอร์เซ็นต์ ข้อดีคือ ประหยัดพื้นที่, ประหยัดพลังงาน เนื่อง จากใช้ไอน้ำของโรงสกัดน้ำมันปาล์ม เหมาะสมสำหรับชุมชนแหล่งปลูกใหม่ คุณภาพไบโอดีเซลที่ได้ผ่านมาตรฐานของกรมธุรกิจและพลังงาน สำหรับชุดกลั่นกลีเซอรีนบริสุทธิ์ขนาด 100 ลิตร ประกอบด้วย ชุดแยกกลีเซอรีนจากสารประกอบอินทรีย์ต่อกับชุดกลั่นด้วยระบบสุญญากาศและชุดฟอกสีกลีเซอรีน ได้กลีเซอรีน 60 เปอร์เซ็นต์ ความบริสุทธิ์ 98-99 เปอร์เซ็นต์ ผ่านเกณฑ์มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม
บทคัดย่อ (EN): The goal of Biodiesel Development Planning Policy of Ministry of Energy is to increase oil palm plantation to 2.5 millions rais from the year 2008 to 2012 (increasing 0.5 million rais a year) in order to produce biodiesel to decrease import of fuel, minimize impact of green house effects and energy sustainable. In 2010 oil palm plantation in Thailand had incresaed to 4.07 million rais, it is important to research on small prototype of machines and factories to produce energy from plants which consist of pre-post oil palm harvesting management, biodiesel production technique, biodiesel storage methodology and biodiesel production prototype (crude palm oil extraction-physic nuts oil extraction-biodiesel production and refine glycerine distillation. The result from research is important to renewable energy development of Thailand. Operation Research Project 5-year-continue (Year 2006-2010) by the following objectives. 1. To Transform fresh fruit bunch management from oil palm planters-ramp-palm oil mills 2. To get Biodiesel Production Process-Biodiesel Low Pour Point-Production of Absolute glycerine and Biodiesel storage methodology. 3. To have a small prototype machine for extraction of crude palm oil - Jatropha oil, production of biodiesel and absolute glycerine refine for the community. By over all result of The Research Project on 5 years can be concluded as follows. Fresh fruit bunches management by farmers, FFB suppliers (ramps) and millers Fresh fruit bunches in Suratthani and Krabi have been harvested by own oil palm planters and workers at the ratio of 26 and 74 percent. The harvesting index by color of fruit rather than color of mesocarp and palm fallen which results in unsuitable harvest standard due to unripe and under-ripe bunch mixed in yield at ramps and mills. The quality survey of fresh fruit bunches at ramps has shown that rate of unripe and ripe bunches of 14.5-23.5 and 76.5-85.5 percent respectively. Palm oil quality from oil palm plantation has low free fatty acids less than 5 percent, but palm oil from fresh fruit bunches and fallen palm fruit at ramp have lower quality because of free fatty acid 5-10 percent by rate 12 and 45 percent respectively, which is the consequence of unsuitable fresh fruit bunches management at oil palm ramp (oil palm bunches watering , increased fallen palm fruits also storaging oil palm bunches longer than 48 hours). Crude palm oil extraction process shows that palm oil losses 2-3 percent from empty fresh fruit bunches, pressed oil palm fiber, decanter cake, sludge and waste water. The mill factories had unriped bunches 18-30 percent which effected to lower oil extraction rate less than 17 percent. Thus stakeholders in oil palm industry must extend understanding and increase knowledge on oil palm bunches harvesting and managing standard to the oil palm planters (farmers) and FFB suppliers (ramps). They should also define FFB grading millers standard to increase quantity and quality of palm oil, decrease cost of palm oil production and increase of FFB pricing. Process of biodiesel production-low pour point biodiesel-refine glycerine and biodiesel storage methodology Suitable factors for biodiesel production from crude palm oil and crude palm kernel oil are methanol and sodium hydroxide 20 and 1.0 percent and 20 and 0.7 percent by palm oil weight respectively, temperature 65 celcius degree and reaction time of 30 minutes. The reaction yields biodiesel 90-95 percent, methyl ester content 96-100 percent has passed biodiesel standard of Department of Business Energy. The B10 testing in Commonrail Engine of Toyota automobile for 25,000 kilometers has shown that engine is easy to start, normal acceleration and smooth engine. In low pour point biodiesel production, the result showed that mixing Tween 80 and castor oil 6 percent by weight in biodiesel from crude palm oil will decrease pour point 2-3 celcius degree, for cloud point and pour point of biodiesel from crude palm kernel oil are 5 and -6 celcius degree. Additive to increase oxidative stability of biodiesel are TBHQ, BHT and BHA 50 ppm (the cost of additives are 0.98, 0.24 and 0.83 Baht per liter of biodiesel) which increase oxidative stability of biodiesel from 5.57 hours to 6.63, 7.39 and 8.64 hours, oxidative stability of biodiesel decreased to 5.57, 6.92 and 7.60 hours (biodiesel standard is more than 6 hours) when stored in plastic container for 105 days. Biodiesel oxidative stability increased to 68-198 hours by adding TBHQ 1,500-7,500 ppm. Storage of biodiesel in plastic container is better than in stainless steel. It can be kept for 13 months and preserves oxidative stability more than 6 hours. It is recommended to storage biodiesel in antiheat and opaque material, kept in aeration area and filled up container to decrease aeration. Biodiesel which consists of unsaturated fatty acid should be mixed with the additive to increase oxidative stability for longer time storage. The harvesting time of physic nuts is 40 days after flowering 50 percent (color of fruit is yellow 80-100 percent) which oil/exocarp and oil/kernel are 11.1 and 39.4 percent respectively. Thus, oil extraction should be done the whole seed. Biodiesel production from physic nuts oil should use methanol and sodium hydroxide 20 and 0.5 percent by weight of physic nuts oil, temperature 65 celcius degree and reaction time of 30 minutes to receive biodiesel yield 90-93 percent and methyl ester content 96-99 percent. Refine glycerine production, add HCl 6 percent of glycerine to separate soap and neutralize by sodium hydroxide solution, then separate H2O with vacuum distillation to set temperature at 40 celcius degree and pressure of 2 torr then distill again at temperature 186-195 celcius degree and pressure of 2 torr will receive glycerine 72 percent and purity of 99.5-99.7 percent which passes standard of glycerine level chemical/industry quality.
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: กรมวิชาการเกษตร
คำสำคัญ: ระบบผลิตไบโอดีเซลระดับชุมชน
คำสำคัญ (EN): low pour point
เจ้าของลิขสิทธิ์: สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง


TARR Wordcloud:
โครงการวิจัยการพัฒนาเครื่องจักรและโรงงานต้นแบบขนาดเล็กผลิตพลังงานจากพืช
กรมวิชาการเกษตร
30 กันยายน 2553
การพัฒนากระบวนการผลิตและการออกแบบเครื่องผลิตข้าวเม่าเพื่ออุตสาหกรรมขนาดเล็กและขนาดย่อม การวิจัยและพัฒนากั้งตั๊กแตนเพื่อเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจ ระดับโปรตีนและพลังงานที่เหมาะสมในอาหารสำหรับปลาเทพาขนาดเล็ก การผลิต Inulin และ Oligofructose จากกล้วยเพื่อใช้เป็นสารเสริมอาหาร พืชอ้างอิงสำหรับประเมินการตรึงไนโตรเจนโดย N Isotope Dilution Technique การส่งเสริมการเพิ่มผลผลิตข้าว เพื่อการพัฒนาอย่างยั่งยืน โครงการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตถั่วแปยีให้เหมาะสมกับพื้นที่จังหวัดแม่ฮ่องสอน เครื่องย่อยเศษกิ่งไม้ขนาดเล็ก ระดับโปรตีนและพลังงานที่เหมาะสมในอาหารปลาสวายโมงขนาดเล็ก การพัฒนาผลิตภัณฑ์จากหญ้าแฝกตามโครงการพระราชดำริฯ
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก