ผลเชิงเร่งปฏิกิริยาของโลหะแอลคาไล และแอลคาไลน์เอิร์ทที่ดูดซับบนวัสดุเบดต่อการรีฟอร์มน้ำมันทาร์ด้วยไอน้ำ

Abstract

โลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทเป็นแร่ธาตุที่พบมากในชีวมวลและสามารถทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีในกระบวนแกซิฟิเคชันได้ แต่โดยทั่วไปแร่ธาตุเหล่านี้จะสูญเสียไประหว่างกระบวนแปรรูปทางเคมีความร้อนของชีวมวล งานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของอุณหภูมิในการไพโรไลซิสต่อร้อยละการปลดปล่อยของโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทจากฟางข้าวและไม้กระถินยักษ์ พบว่า เมื่อเพิ่มอุณหภูมิในการไพโรไลซิสจาก 600 ถึง 800 องศาเซลเซียส ร้อยละการปลดปล่อยของโลหะโซเดียมและโพแทสเซียมมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น ในขณะที่ร้อยละการปลดปล่อยของโลหะแคลเซียมและแมกนีเซียมค่อนข้างคงที่ เนื่องจากโลหะแคลเซียมและแมกนีเซียมสามารถเกิดอันตรกิริยาที่แข็งแรงกับแร่ธาตุซิลิกาในถ่านชาร์ได้ นอกจากนี้งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการดูดซับโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทจากฟางข้าวและไม้กระถินด้วยอะลูมินาและซิลิกา เพื่อเป็นแนวทางในการลดปัญหาการกัดกร่อนและอุดตันของเตาปฏิกรณ์จากโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ทที่ถูกปลดปล่อยออกมาระหว่างกระบวนแปรรูปทางเคมีความร้อน อีกทั้งเพื่อศึกษาแนวทางความเป็นไปได้ในการนำวัสดุเบดที่ผ่านการดูดซับไปใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการรีฟอร์มน้ำมันทาร์ด้วยไอน้ำ จากผลการศึกษา พบว่า โลหะโพแทสเซียมสามารถถูกดูดซับบนวัสดุเบดทั้งสองชนิดได้สูงสุดเมื่อเทียบกับโลหะชนิดอื่นๆ และพบว่าสภาวะที่ให้ปริมาณการดูดซับของโลหะโพแทสเซียมสูงสุด คือ การดูดซับจากฟางข้าว ภายใต้สภาวะที่มีไอน้ำที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส และอัตราการไหลของแก๊สตัวพา 120 มิลลิลิตรต่อนาที โดยใช้วัสดุเบดเป็นอะลูมินา จากการศึกษาผลเชิงเร่งปฏิกิริยารีฟอร์มน้ำมันทาร์ด้วยไอน้ำของวัสดุเบดที่ผ่านการดูดซับด้วยโลหะแอลคาไลและแอลคาไลน์เอิร์ท พบว่า อะลูมินาที่ผ่านการดูดซับแร่ธาตุจากฟางข้าว สามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้โดยให้ร้อยละการเปลี่ยนคาร์บอนเป็นผลิตภัณฑ์แก๊สและให้ปริมาณแก๊สไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์เพิ่มขึ้น