https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/964 ภาควิชาวิศวกรรมเคมี Sun, 14 Jun 2026 22:04:36 GMT 2026-06-14T22:04:36Z https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/30443 Modeling and simulation of bio-methanol from biogas production process using Aspen Plus simulation software; การสร้างแบบจำลองและการจำลองกระบวนการผลิตไบโอเมทานอลจากก๊าซชีวภาพด้วยโปรแกรมจำลองกระบวนการแอสเพนพลัส รุจิโรจน์ ธรรมนิทรา The research aimed to simulate the industrial-scale, bio-methanol production form biogas process by using Aspen plus software. The simulated production rate was 15,000 kg of methanol per day. This bio-methanol production consisted of 2 reaction steps. The first step was reforming reaction and followed by the second step: methanol synthesis reaction. The kinetic models of both reactions were found out by using the data from the experimental designed by the full factorial design (FFD) method. The process model was created and simulated in three cases. Case I was the recycling residue gas as a raw material for methanol production. Case II was the recycling residue gas for substituting for renewable fuel in generator. Case III was recycling residue gas as a raw material for methanol production and added extra biogas for producing electricity. All cases of the process model were studied the economic feasibility and the sensitivity analysis to find out the most suitable model. The experimental results gave the optimal conditions. For reforming reaction, the optimal condition was obtained as 700°C of temperature, 35% of CH4/CO2 volumetric ratio and 1.5 ml/min of water feed flow rate. For methanol synthesis reaction, the optimal condition was discovered as 5% CO2 in feed, 2.8 H2/CO ratio and 200°C of temperature. The achieve kinetic model provided the good simulated results for both reaction steps.  For reforming reaction, the simulated results exhibited low value of mean absolute errors (MAE) of the CH4 conversion, the CO2 conversion and the H2/CO ratio of 2.65 %, 2.91 % and 0.168, respectively. For methanol synthesis reaction, the simulated results also exhibited low value of MAE of the methanol yield, the CO Conversion and the H2 conversion were 4.44, 6.16 % and 3.11 %, respectively. The results of process simulations showed that the Case III model was the most suitable model. This model exhibited the profitable yielded 19.3% of IRR and the good payback period of 4.72 years.; งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อจำลองการกระบวนการผลิตไบโอเมทานอลจากก๊าซชีวภาพในระดับอุตสาหกรรมโดยใช้กระบวนการแอสเพนพลัส ซึ่งแบบจำลองมีกำลังการผลิตไบโอเมทานอล 15,000 กิโลกรัมต่อวัน กระบวนการผลิตไบโอเมทานอลประกอบด้วยปฏิกิริยา 2 ขั้นตอนคือ 1) ปฎิกิริยารีฟอร์มมิ่ง และ 2) ปฎิกิริยาการสังเคราะห์เมทานอล ซึ่งนำมาศึกษาเพื่อสร้างแบบจำลองปฏิกิริยาโดยใช้ข้อมูลจากการทดลองแฟกทอเรียลแบบเต็ม (full factorial design experiment) แบบจำลองกระบวนการทำการศึกษาทั้งหมด 3 กรณีคือ กรณีที่ 1 ศึกษากระบวนการป้อนก๊าซเหลือทิ้งกลับเป็นสารตั้งต้น, กรณีที่ 2 ศึกษากระบวนการป้อนก๊าซเหลือทิ้งไปเป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า และกรณีที่ 3 ศึกษากระบวนการป้อนก๊าซเหลือทิ้งกลับเป็นสารตั้งต้นและเพิ่มเติมก๊าซชีวภาพเป็นเชื้อเพลิงผลิตกระแสไฟฟ้า ทั้ง 3 กรณีนี้จะนำมาวิเคราะห์ความเป็นไปได้ทางเศรษฐศาสตร์และวิเคราะห์ความอ่อนไหวเพื่อหาแบบจำลองที่เหมาะสมที่สุด ผลการทดลองพบสภาวะที่เหมาะสมต่อปฏิกิริยา สำหรับปฏิกิริยารีฟอร์มมิ่ง สภาวะที่เหมาะสมคือ อุณหภูมิ 700 °C, สัดส่วนก๊าซมีเทนต่อคาร์บอนไดออกไซค์โดยปริมาตรเท่ากับร้อยละ 35 และ อัตราการป้อนของน้ำที่ 1.5 มิลิลิตรต่อนาที สำหรับปฎิกิริยาการสังเคราะห์เมทานอล สภาวะที่เหมาะสมคือ สัดส่วนก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ในสายป้อนเท่ากับร้อยละ 5, อัตราส่วนก๊าซไฮโดรเจนต่อคาร์บอนมอนนอกไซค์ที่ 2.8 และ อุณหภูมิ 200 °C แบบจำลองปฏิกิริยาที่ได้ให้ผลการจำลองที่เหมาะสมสำหรับทั้งสองขั้นตอนปฏิกิริยา สำหรับปฏิกิริยารีฟอร์มมิ่ง ผลการจำลองพบว่าค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ยของร้อยละการแปลงเปลี่ยนของมีเทน คาร์บอนไดออกไซค์ และอัตราส่วนก๊าซไฮโดรเจนต่อคาร์บอนมอนนอกไซค์ เท่ากับ 2.65%, 2.91% และ 0.168 ตามลำดับ สำหรับปฏิกิริยาการสังเคราะห์เมทานอล ผลการจำลองแสดงให้เห็นถึง ร้อยละผลผลิตของเมทานอล ร้อยละการแปลงเปลี่ยนของคาร์บอนมอนนอกไซค์ และไฮโดเจน มีค่าความคลาดเคลื่อนสัมบูรณ์เฉลี่ยต่ำ ซึ่งเท่ากับ 4.44%, 6.16% และ 3.11% ตามลำดับ ผลการจำลองและวิเคราะห์เชิงเศรษฐศาสตร์พบว่ากรณีที่ 3 ให้ผลลัพธ์ดีที่สุดโดย มีผลกำไรได้อัตราผลตอบแทนภายในเท่ากับร้อยละ 19.3 และระยะเวลาการคืนทุนที่ดีเท่ากับ 4.72 ปี Wed, 01 Jan 0010 00:00:00 GMT https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/30443 0010-01-01T00:00:00Z https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28621 Continuous green diesel production via hydrotreating under synthesis gas  atmosphere; การผลิตกรีนดีเซลแบบต่อเนื่องผ่านกระบวนการไฮโดรทรีตติงภายใต้บรรยากาศแก๊สสังเคราะห์ ยุวดี เปลาเล In this research work, deoxygenation of palm fatty acid distillate (PFAD), an inedible by-product from the palm oil refining process, was investigated over sulfided NiMo/γ-Al2O3 catalyst under synthesis gas as a cheaper alternative to pure hydrogen for lower-cost green diesel production. The experiments were performed in a continuous fixed-bed reactor at 330 °C, operating pressure of 30-50 bar, liquid hourly space velocity = 1 h−1, and gas/feedstock ratio = 250-1000 v/v. Although complete PFAD conversion can be obtained under most studied operating conditions, the higher operating pressure and gas/feed ratio lead to higher diesel yield on both hydrogen and synthesis gas. Under operating pressure of 50 bar with gas/feed ratio of 500 (v/v), synthesis gas offers stable diesel yield approximately 80% during time on stream of 42 h which is not different from using pure hydrogen. For the reaction pathway, as expected, hydrodeoxygenation was found as a dominant reaction pathway for sulfided NiMo/γ-Al2O3 catalyst which the main components were n-C16 and n-C18 that have the same carbon atom (Cn) corresponding to PFAD feedstock. Interestingly, operating under pure synthesis gas promotes higher Cn/Cn-1 than that of pure hydrogen because the carbon monoxide in the synthesis gas acts as a reducing agent to produce Cn. Moreover, this research compared edible oil such as palm oil but the result not different. To emphasize the role of carbon monoxide, the deoxygenation reaction was performed under pure carbon monoxide. Carbon monoxide not only increased Cn/Cn-1 ratio but also pronounced isomerization and unsaturated hydrocarbon (alkene) formation. However, when operating under pure carbon monoxide, the PFAD conversion of only 85% can be obtained and dramatically dropped to 50% within 24 h. This could be mainly due to carbon formation. As indicated by thermogravimetric analysis of spent catalysts, carbon formation by operating under pure carbon monoxide is much higher than operating under synthesis gas and pure hydrogen. According to a success of using synthesis gas instead of pure hydrogen with sulfided NiMo/γ-Al2O3 catalyst, preliminary test on other catalysts including reduced NiMo/γ-Al2O3 (as non-sulfided catalyst) and NiCu/HZSM-5 (as cracking catalyst) were performed. The results showed acceptable stability of these catalysts under synthesis gas for at least 42 h of time on stream.; เพื่อศึกษาการลดปริมาณแก๊สไฮโดรเจนในกระบวนการผลิตกรีนดีเซล ในงานนี้ใช้ Palm fatty acid distillate (PFAD) ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์มบนตัวเร่งปฏิกิริยาซัลไฟด์ NiMo/γ-Al2O3 ในกระบวนการผลิตอย่างต่อเนื่องการทดลองควบคุมภายใต้อุณหภูมิ 330 °C, ความดัน 30-50 บาร์, liquid hourly space velocity = 1 h−1, และอัตราส่วนของ gas/feedstock = 250-1000 v/v โดยมีการเปรียบเทียบระหว่างแก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แก๊สสังเคราะห์และคาร์บอนมอนนอกไซด์บริสุทธิ์ ผลของความดันและอัตราส่วนของ gas/feed แสดงให้เห็นว่าทั้งแก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์ แก๊สสังเคราะห์ สามารถทำให้สารตั้งต้นเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ได้ทั้งหมด (100 เปอร์เซ็นต์) การเปลี่ยนของสารตั้งต้นไปเป็นผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นเล็กน้อยเมื่อเพิ่มอัตราส่วนของ gas/feed ที่ความดันและอัตราส่วนของ gas/feed สูงสุดผลที่ได้คือผลได้ของดีเซลจากแก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์มีค่า 84.6 เปอร์เซ็นต์ในขณะที่จากแก๊สสังเคราะห์มีค่า 80.2 เปอร์เซ็นต์ ส่วนประกอบหลักของ n-alkane ได้แก่ n-C16 and n-C18 ซึ่งเป็นจำนวนอะตอมคาร์บอนเท่ากับในสารตั้งต้น PFAD เมื่อเปรียบเทียบระหว่างแก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์และแก๊สสังเคราะห์พบว่า เมื่อใช้แก๊สสังเคราะห์จะเลือกเกิดคาร์บอนอะตอมเลขคู่ผ่าน DCO และ HDO มากกกว่าแก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์มากไปกว่านั้นแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์ในแก๊สสังเคราะห์ยังเป็นตัวรีดิวซ์สารตั้งต้นไปเป็น  n-Cn การทดสอบความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาซัลไฟด์ NiMo/γ-Al2O3 ภายใต้แก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์บริสุทธิ์ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนไปของ PFAD สูงสุดคือ 85 เปอร์เซ็นต์และลดลงอย่างรวดเร็วไปที่ 50 เปอร์เซ็นต์ ภายใน 24 ชั่วโมง นอกเหนือจากนี้ ผลได้ของดีเซลยังลดลงตามการเปลี่ยนไปของสารตั้งต้นที่ลดลงจาก 75 ไป 45 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ ค่าเลือกเกิดของดีเซลยังคงที่อยู่ที่ 98 เปอร์เซ็นต์ผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่าปริมาณแก๊สคาร์บอนที่อยู่ในโมเลกุลผลิตภัณฑ์ลดลงใน แก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์บริสุทธิ์ > แก๊สสังเคราะห์ > แก๊สไฮโดรเจนบริสุทธิ์ ตามลำดับซึ่งสอดคล้องกับการมีอยู่ของแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์ซึงเลือกเกิดคาร์บอนอะตอมเลขคู่ เพื่อศึกษาปฏิกิริยาดีออกซิจิเนชันโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ต่างกันภายใต้บรรยากาศของแก๊สสังเคราะห์ผลที่ได้พบว่า ซัลไฟด์ NiMo/γ-Al2O3 ให้ค่าการเปลี่ยนไปของสารตั้งต้นมากที่สุด (ประมาณ 100 เปอร์เซนต์) และยังคงเสถียรใน 42 ชั่วโมงแต่ในทางกลับกันตัวเร่งปฏิกิริยารีดิวส์ NiMo/γ-Al2O3 และ NiCu/HZSM-5 ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นต่ำกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาซัลไฟด์ NiMo/γ-Al2O3 โดยเริ่มต้นตัวเร่งปฏิกิริยารีดิวซ์ NiMo/γ-Al2O3 85.4 เปอร์เซ็นต์และลดลงไปเป็น 73 เปอร์เซ็นต์ในขณะที่ค่าการเปลี่ยนไปของสารตั้งต้นบนตัวเร่งปฏิกิริยา NiCu/HZSM-5 97 เปอร์เซ็นต์และลดลงไปเป็น 78 เปอร์เซ็นต์ น่าสนใจมากที่ปฏิกิริยาดีออกซิจิเนชันสามารถดำเนินการภายใต้บรรยากาศของแก๊สสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยาทั้ง 3 ตัวและไม่เสื่อมใน 42 ชั่วโมง Sat, 01 Jan 0018 00:00:00 GMT https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28621 0018-01-01T00:00:00Z https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28620 Feasibility study of lycopene extraction from tomatoes using non-toxic solvent; การศึกษาความเป็นไปได้ในการสกัดไลโคปีนออกจากมะเขือเทศด้วยตัวทำละลายที่ไม่มีพิษ นภาพรรณ คันธกุฎี This research is to study the extraction of lycopene from tomatoes using several vegetable oils  as non-toxic solvents namely, sunflower oil, soybean oil, olive oil, coconut oil and palm oil. Ethanol was used as the additional solvent to improve extraction efficiency. Tomato paste and tomato peel waste were used as the raw material. The effect of various parameters on extraction yield including solvent to dry peel ratio, particle size, extraction temperature, extraction time and ethanol concentration were investigate. In case of tomato paste, pure coconut oil brings the highest yield of lycopene. The addition of ethanol can improve the yield of lycopene. A Box-Behnken Design (BBD) of response surface methodology was applied to optimize the process conditions. The optimum conditions were a solvent to paste ratio of 50 mL/g, temperature of 46°C and extraction time of 42 minutes, which achieved a maximum lycopene yield of up to 78 % or namely 8.01 mg/g paste. In case of tomato peel waste, sunflower oil was the solvent that provided the highest yield of lycopene. The optimum conditions from BBD were as follows: solvent to dry peel ratio of 40 mL/g, particle size of 0.3 mm, ethanol concentration 56 % and extraction time of 90 min. which resulted in a maximum yield of lycopene of 96 % or namely 4.36 mg/g dry peel.  The high purity of lycopene more than 90% of total carotenoids was confirmed by HPLC analysis. The results from kinetic study showed that extraction of lycopene from tomatoes using vegetable oils is the pseudo-second order process. The activation energy was in the range 14.519-18.822 kJ/mol indicating the extraction of lycopene in the investigated system is controlled by diffusion process.; งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการสกัดไลโคปีนจากมะเขือเทศด้วยด้วยตัวทำละลาย น้ำมันพืชชนิดต่างๆได้แก่ น้ำมันทานตะวัน, น้ำมันถั่วเหลือง, น้ำมันมะกอก, น้ำมันมะพร้าว และน้ำมันปาล์ม ถูกนำมาใช้เป็นตัวทำละลายที่ไม่มีพิษ นอกจากนี้ยังมีการใช้เอทานอลเป็นตัวทำละลายเพิ่มเติมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการสกัด วัตถุดิบที่นำมาสกัด ได้แก่ มะเขือเทศเข้มข้น และกากผิวมะเขือเทศจากกระบวนการผลิต ตัวแปรต่างๆที่มีผลต่อการสกัด ได้แก่ อัตราส่วนของตัวทำละลายต่อวัตถุดิบ, ขนาดอนุภาค, ความเข้มเข้นของเอทานอล, อุณหภูมิในการสกัด และเวลาในการสกัด ถูกนำมาศึกษา ในกรณีของมะเขือเทศเข้มข้น น้ำมันมะพร้าวบริสุทธิ์จะให้ผลได้ (Yield) ของไลโคปีนสูงที่สุด รองลงมาคือ น้ำมันมะกอก, น้ำมันถั่วเหลือง, น้ำมันปาล์ม และน้ำมันดอกทานตะวัน ตามลำดับ จากการทดลองพบว่า การเติมเอทานอลสามารถเพิ่มผลได้ของไลโคปีน การออกแบบบ็อกซ์-เบห์นเก้น (Box-Behnken Design, BBD) ของวิธีการผิวตอบสนองถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาหาสภาวะที่ที่เหมาะสมของกระบวนการสกัด  โดยพบว่า สภาวะที่เหมาะสม คือ อัตราส่วนของตัวทำละลายต่อมะเขือเทศเข้มข้น 50: 1 มิลลิลิตรต่อกรัม, อุณหภูมิ 46 องศาเซลเซียส และระยะเวลาการสกัด 42 นาที ทำให้ผลได้ไลโคปีนสูงสุดถึง 8.01 มิลลิกรัมต่อกรัมมะเขือเทศเข้มข้น หรือคิดเป็น78 เปอร์เซ็นต์ของผลได้ไลโคปีนทั้งหมด ในกรณีกากผิวมะเขือเทศจากกระบวนการผลิต พบว่า น้ำมันดอกทานตะวันเป็นตัวทำละลายที่ให้ผลได้ไลโคปีนสูงที่สุด จากการออกแบบบ็อกซ์-เบห์นเก้น พบว่า สภาวะที่เหมาะสม คือ อัตราส่วนตัวทำละลายต่อกากผิวแห้งของมะเขือเทศ 40:1 มิลลิลิตรต่อกรัม, ขนาดอนุภาค 0.3 มิลลิเมตร, ความเข้มข้นของเอทานอล 56 เปอร์เซ็นต์ และระยะเวลาในการสกัด 90 นาที ซึ่งทำให้ได้ผลได้ไลโคปีนสูงสุดคือ 4.36 มิลลิกัมต่อกรัมของกากผิวแห้ง หรือคิดเป็น 96 เปอร์เซ็นต์ของผลได้ไลโคปีนทั้งหมด ไลโคปีนที่สกัดได้มีความบริสุทธิ์สูงมากกว่า90เปอร์เซ็นต์ของแคโรทีนอยด์ทั้งหมด ถูกยืนยันจากการวิเคราะห์ด้วยเครื่องโครมาโทกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง ผลจากการศึกษาทางจลนพลศาสตร์พบว่าการสกัดไลโคปีนจากมะเขือเทศโดยใช้ตัวทำละลายที่ไม่มีพิษเป็นกระบวนการชนิดอันดับสองเทียม ค่าพลังงานกระตุ้นอยู่ในช่วง 14.52-18.82 กิโลจูลต่อโมล แสดงให้ว่า การแพร่ เป็นขั้นตอนควบคุมการสกัด Fri, 01 Jan 0017 00:00:00 GMT https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28620 0017-01-01T00:00:00Z https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28407 The Study on the Preparation of Trisodium phosphate-impregnated on Bottom Ash using Wet Impregnation Method for the Use as the Catalysts in Biodiesel Production; การศึกษาไตรโซเดียมฟอสเฟตที่ถูกตรึงบนเถ้าหนักด้วยวิธีเอิบชุ่มสำหรับใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตน้ำมันไบโอดีเซล ธีรภัทร ห้าสกุล This work aimed to study the preparation of trisodium phosphate impregnated on bottom ash using wet impregnation method for use as the catalyst in transesterification reaction. Both coal bottom ash and trisodium phosphate were wastes or by-products from the combustion and Thai monazite ore separation, respectively. The catalyst was characterized using BET, CO2-TPD, XRD, and XRF techniques. The results from XRD showed that coal bottom ash consisted of quartz and mullite (mostly Si and Al). The various synthesis conditions were investigated such as trisodium phosphate (TSP) loadings, impregnation temperatures, and calcination temperatures. TSP loadings were varied at 10, 20, 30 and 40 wt%. The impregnation temperatures were carried out at room temperature (25 °C), 40, 60 and 80 °C, and the calcination temperatures were studied at 150, 250, 350 and 450 °C. The results showed that the highest %FAME of 90.26% was observed when using the catalyst which was impregnated using TSP loading of 40% at the impregnation temperature of 60 °C and the calcinations temperature of 350 °C. The %FAME strongly depended on the basicity of catalyst. Higher basicity of catalyst provided more activities of catalyst in transesterification reaction. In addition, the Box-Behnken experimental design was used in this work to study the interaction between variables and responses. The trend of %FAME result using Box-Behnken corresponded to the results from the study of various conditions mentioned previously. The optimum conditions of catalyst synthesis were observed using Minitab optimizer, which were TSP loading of 40 wt%, impregnation temperature of 80 °C and calcination temperature of 278 °C.   Furthermore, the suitable ratio of methanol to oil and the reusability were studied. The suitable ratio of methanol to oil was 18:1. After the reaction, the catalyst was washed with methanol several times to reuse in the transesterification reaction. It showed that the reusability of catalyst was not observed due to the loss of active sites and the deactivation of the catalyst.   ; - Sun, 01 Jan 0002 00:00:00 GMT https://sure.su.ac.th/xmlui/handle/123456789/28407 0002-01-01T00:00:00Z