Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/84247
Title: Optimization of ethanol-based reactive extraction process for spent coffee grounds biodiesel production using duo-function diazabicycloundecene as catalyst and solvent
Other Titles: การเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสกัดไบโอดีเซลโดยตรงจากกากกาแฟด้วยเอทานอลและ Diazabicycloundecene ที่เป็นทั้งสารเร่งปฏิกิริยาและตัวทำละลาย
Authors: Huan Luong Trien
Advisors: Nattapong Tuntiwiwattanapun
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Issue Date: 2021
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The intention of this master's thesis was conducted to evaluate the potential of using 1,8-Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU) as an eco-friendly solvent and catalyst in the in-situ transesterification (in-situ TE) process for producing fatty acid ethyl ester (FAEE) from spent coffee grounds (SCGs) waste. Several parameters were also optimized the FAEE yield in this process by response surface methodology, including temperature, time, ethanol and DBU loading and water content in ethanol. Results showed that promising FAEE yield could achieved under 40 °C. Moreover, FAEE yield tended to decrease under high temperatures due to DBU and ethanol evaporation at 70 °C. The optimal conditions for 5 g SCGs biodiesel production were recorded at 40 °C, 30 minutes, 0.8 ethanol-DBU ratios (total 120 mL), and no moisture, which the FAEE yield was approximately 100%. The presence of water content significantly reduced the yield. However, declining the operating temperature could partly mitigate the detrimental effects of moisture content on FAEE yield. Under low temperature and high ethanol-DBU loading, the FAEE yield was achieved above 80% when the water content in ethanol was 2.5%. The post-ethanol-DBU solution was continued to reuse for the subsequent batch to reduce extra chemical usage. However, the FAEE yield was dramatically lowered to roughly 60% due to the loss of DBU on extracted SCGs from previous batch.
Other Abstract: วัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยชิ้นนี้ คือ การประเมินประสิทธิภาพของสาร 1,8-Diazabicyclo [5.4.0] undec-7-ene (DBU) สำหรับการเพิ่มความสามารถในการสกัดและตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตไบโอดีเซล (เอทิลเอสเทอร์ของกรดไขมัน; Fatty acid ethyl ester; FAEE) จากกากกาแฟโดยตรงด้วยเทคนิค อินซิตู ทราส์เอสเตอร์ริฟิเคชั่น (In-situ transesterification; In-situ TE) สภาวะที่เหมาะสมในกระบวนการผลิตดังกล่าวถูกพัฒนาขึ้นจากเทคนิคการวิเคราะห์พื้นผิวตอบสนอง ได้แก่ อุณหภูมิ, เวลา, ปริมาณเอทานอล, ปริมาณ DBU และ ปริมาณน้ำในเอทานอล ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าการใช้ DBU สามารถผลิต FAEE จากกากกาแฟ ได้ในอุณหภูมิ 40°C และการเพิ่มอุณหภูมิกลับส่งผลเสียต่อ FAEE yield เนื่องจากการระเหยของ DBU และเอทานอล ที่ 70°C สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลชนิด FAEE จากกากกาแฟ 5 กรัม คือ 40°C เวลา 30 นาที ที่สัดส่วน เอทานอลต่อ DBU 0.8 และมีปริมาณสารเคมีทั้งหมด 120 มิลลิลิตร ได้ FAEE yield 100% ในการทดสอบผลกระทบของปริมาณน้ำในเอทานอลพบว่า ปริมาณน้ำในเอทานอลส่งผลลบต่อ FAEE yield โดยสามารถลดผลกระทบนี้ได้โดยการลดอุณหภูมิของกระบวนการลง ในสภาวะที่มีปริมาณน้ำในเอทานอลที่ 2.5% ณ อุณหภูมิ 40 °C สามารถผลิต FAEE yield ได้ถึง 80% ซึ่งสูงกว่าการใช้อุณหภูมิ 50 และ 60 °C ที่ให้ FAEE yield ระหว่าง 50-60% การทดสอบการวนใช้สารเคมี เอทานอล-DBU พบว่าประสิทธิภาพในการผลิต FAEE yield ลดลงเหลือเพียง 60% เนื่องจากการสูญเสีย DBU จากการดูดซับบนกากกาแฟของกระบวนการผลิตก่อนหน้า
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2021
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Hazardous Substance and Environmental Management
URI: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/84247
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
6288521320.pdf1.97 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.