การออกแบบและจัดทำเตาเผาไพโรไลซิสขนาดเล็กสำหรับยางก้อนถ้วย

Design and Build Small Sized Pyrolysis Incinerator for Rubber Cup Lump
ทรงสุดา วิจารณ์ และ พนิดา สีมาวุธ
สาขาวิศวกรรมโยธา คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานคร
140 ถนนเชื่อมสัมพันธ์ แขวงกระทุ่มราย เขตหนองจอก กรุงเทพฯ 10530
E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it., This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Manuscript received October 28, 2016
Revised Dec 5, 2016



บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้ได้พยายามนำยางก้อนถ้วยหรือขี้ยางมาใช้ในการผลิตพลังงานประเภทเชื้อเพลิงเหลวด้วยขบวนการไพโรไลซีส เตาปฏิกรณ์ไพโรไลซิสชนิดช้าแบบเบดคงที่ได้ถูกออกแบบเพื่อศึกษาผลของอุณหภูมิขณะไพโรไลซิสและขนาดของวัสดุ ต่อปริมาณและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ โดยทำการทดลองที่อุณหภูมิไพโรไลซิส 300 - 350, 350 - 400 และ 400 - 450 C ขนาดของวัสดุทดสอบเท่ากับ 0.5 x 0.5 เซนติเมตร และ 1.0 x 1.0 เซนติเมตร การป้อนวัสดุเป็นแบบกะในปริมาณ 0.5 กิโลกรัม ระยะเวลาการทำไพโรไลซิส 45 นาที การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและขนาดของวัสดุมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าสัดส่วนผลิตภัณฑ์ที่เป็นสถานะของแข็งน้อยมาก แต่การเพิ่มอุณหภูมิไพโรไลซิสและการลดขนาดของวัสดุทดสอบทำให้เกิดการแตกตัวของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดเล็กมากขึ้น นอกจากนี้การควบแน่นของสารโมเลกุลขนาดเล็กดังกล่าวไปเป็นผลิตภัณฑ์ของเหลวเกิดได้น้อยลง ดังนั้นจึงพบว่าปริมาณผลิตภัณฑ์ส่วนที่เป็นก๊าซเพิ่มมากขึ้น ในขณะที่ปริมาณผลิตภัณฑ์ส่วนที่เป็นของเหลวลดลง ผลิตภัณฑ์ของเหลวที่เกิดขึ้นสามารถจุดติดไฟ และถูกนำมาวิเคราะห์หาค่าความร้อน ค่าความถ่วงจำเพาะ ค่าความหนืด เปรียบเทียบกับน้ำมันเบนซีนและดีเซล พบว่าค่าความร้อนของเชื้อเพลิงเหลวที่ได้ต่ำกว่าของน้ำมันเบนซินและน้ำมันดีเซล แต่ค่าความถ่วงจำเพาะและค่าความหนืดอยู่ในช่วงที่พบได้ในน้ำมันดีเซล ผลการวิเคราะห์หมู่ฟังก์ชั่นสารประกอบของผลิตภัณฑ์เหลวด้วยเทคนิค Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) พบสารประกอบจำพวกอัลเคน อัลคีน และอะโรมาติก ซึ่งเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่พบอยู่ในน้ำมันเชื้อเพลิงทั่วไป

ABSTRACT
The present paper attempts to use the rubber cup lumps in producing high calorific liquid fuel by pyrolysis process. Fixed bed slow pyrolysis reactor was designed to investigate the effects of pyrolysis temperatures and particle sizes on product yields and quality. The experiments were performed at pyrolysis temperature ranges of 300 - 350, 350 – 400 and 400 - 450 C and particle sizes of 0.5 x 0.5 and 1.0 x 1.0 cm2. The batch feeding of sample was 0.5 kilograms and pyrolysis reaction time was 45 minutes. The changes in pyrolysis temperatures and sizes of particle caused no significant difference in the amount of solid fraction of product yields. On the other hand, the rise in temperatures and reduction in particle size expedited the breakdown of hydrocarbon compounds into the small molecules. In addition, the condensation of these small molecules to liquid fraction was decreased. As the result, the fraction of gaseous product was increased while the reduction in liquid fraction was observed. The flammable liquid product was examined for its calorific values, specific gravity, and viscosity compared with benzene and diesel. Though calorific values of liquid product were lower than those of benzene and diesel, its specific gravity and viscosity values were in the ranges of those found in diesel. The functional groups of alkanes, alkenes and aromatics, general hydrocarbon compounds found in fuel, were identified in liquid product by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR).


Keywords: Recycling, Slow pyrolysis, Natural rubber

mutengineer@gmail.com

Mahanakorn University of Technology

140 Moo 1, Cheum-Sampan Road, Nongchok, Bangkok, Thailand 10530

Tel: +(662)988-3655  Fax: +(662)988-4027

designed by sutit.ongart@gmail.com