การผลิตไบโอออยด้วยบรรยากาศเฉี่อยที่ได้จากการเผาไหม

Abstract

ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาประสิทธิภาพเชิงความร้อนและสมดุลพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์ผลิตไบโอออย ชนิดเบดคงที่ แบบหมุนเวียนอากาศตามธรรมชาติ ซึ่งมีกำลังการผลิตอยู่ที่ 4 กิโลกรัมต่อครั้ง แหล่งให้ความร้อนไปยังชีวมวลที่ใช้ในการไพโรไลสิสคือเชื้อเพลิงอัดก้อนแบบเย็น โดยศึกษาผลของอัตราการป้อนเชื้อเพลิงที่มีต่อคุณลักษณะเชิงความร้อนของระบบ ได้แก่ ความร้อนสูญเสียที่เกิดขึ้นในระบบ และสมดุลพลังงานของระบบ สำหรับอัตราการป้อนเชื้อเพลิงนั้นถูกกำหนดออกเป็น 3 ค่า ได้แก่ 4.48, 6.17 และ 8.03 kg/hr ตามลำดับ พลังงานความร้อนขาเข้าของระบบนี้คือ พลังงานความร้อนจากเชื้อเพลิงอัดก้อนแบบเย็น พลังงานขาออกของระบบนั้นถูกแบ่งเป็น 2 ส่วนคือพลังงานความร้อนที่นำไปใช้ในการไพโรไลสิส และพลังงานความร้อนสูญเสีย พลังงานความร้อนสูญเสียในระบบนี้มีทั้งหมด 5 ประเภทคือ พลังงานความร้อนสูญเสียเนื่องจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์, การเผาไหม้ไม่หมด, ความชื้นในเชื้อเพลิงสูญเสียที่ผิวผนัง และสูญเสียที่ปล่องไอเสีย ผลการวิจัยที่ได้พบว่าที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิงทั้งสามนั้นให้ผลการทดลองไปในทางเดียวกัน คือมีการสูญเสียพลังงานความร้อนให้กับการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์สูงสุด พบว่า ที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิง 4.48, 6.17 และ 8.03 kg/hr เปอร์เซ็นต์พลังงานความร้อนสูญเสียเนื่องจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์มีค่าเท่ากับ 57.53, 57.40 และ 52.64 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ รองลงมาเป็นการสูญเสียพลังงานความร้อนให้กับผิวผนังของชุดให้ความร้อนแก่ระบบ พบว่า ที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิง 4.48, 6.17 และ 8.03 kg/hr เปอร์เซ็นต์พลังงานความร้อนสูญเสียที่ผิวผนังของชุดให้ความร้อนแก่ระบบมีค่าเท่ากับ 14.55, 26.84 และ 20.97 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ ส่งผลให้ประสิทธิภาพของระบบที่อัตราการป้อนเชื้อเพลิง 4.48, 6.17 และ 8.03 kg/hr มีค่าเท่ากับ 23.48, 11.31 และ 21.21 เปอร์เซ็นต์ตามลำดับ The thermal efficiency and energy balance of fixed bed pyrolysis reactor with natural draft using 4 kg per bed was studied. Biomass briquettes were used as fuel in this process. The effects of feeding rates of biomass briquettes on the thermal efficiency such as heat loss and energy balance for a system were studied. The parameters, feeding rates of biomass briquettes were varied at 4.48, 6.17 and 8.03 kg/hr, respectively. The energy input in this process was shown biomass briquettes heat. The energy output was divided into 2 groups: 1. heat energy used in pyrolysis process and 2. heat losses. The heat losses can occur due to 5 causes: 1. incomplete combustion, 2. unburned carbon, 3. moisture in fuel, 4. surfaces (the heat loss through convection and radiation) and 5. stack. In terms of research results obtained, the trend of heat losses of all feeding rates were the same. The heat loss due to incomplete combustion from the biggest energy losses evaluated at 4.48, 6.17 and 8.03 kg/hr were as 57.53, 57.40 and 52.64 %, respectively. The next below, the heat loss due to surfaces was come from the secondary energy losses was evaluated at 4.48, 6.17 and 8.03 kg/hr were as 14.55, 26.84 and 20.97%, respectively. The efficiencies of system at feeding rate at 4.48, 6.17 and 8.03 kg/hr were 23.48, 11.31 and 21.21%, respectively.