การหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันไขไก่ โดยวิธีพื้นผิวตอบสนอง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันไขไก่ที่มีกรดไขมันอิสระร้อยละ 0.45 โดยใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ด้วยวิธีออกแบบการทดลองแบบพื้นผิวตอบสนอง ทำการวางแผนการทดลองด้วยวิธี Box-Behnken Design ซึ่งประกอบด้วยปัจจัยหลัก 3 ปัจจัย ได้แก่ เวลาการทำปฏิกิริยา (60, 90 และ 120 นาที) ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์ (0.5, 1.0 และ 1.5 ร้อยละโดยน้ำหนัก) และอัตราส่วนโดยโมลระหว่างเมทานอลต่อน้ำมัน (3:1, 6:1 และ 9:1) จากรูปแบบสมการที่ได้พบว่า เวลาการทำปฏิกิริยา ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์ และอัตราส่วนโดยโมลระหว่างเมทานอลต่อน้ำมัน มีอิทธิผลต่อค่าร้อยละเมทิลเอสเทอร์อย่างมีนัยสำคัญ R2= 99.58% และ R2-adj = 98.82% สภาวะที่เหมาะสมในการผลิตไบโอดีเซลพบว่า เวลาการทำปฏิกิริยามีค่าเริ่มต้น 81.82 นาที ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมไฮดรอกไซด์เท่ากับ1.40 ร้อยละโดยน้ำหนัก และอัตราส่วนโดยโมลระหว่างเมทานอลกับน้ำมันเท่ากับ 7.48:1 โดยสภาวะดังกล่าวสามารถผลิตเมทิลเอสเทอร์สูงสุดเท่ากับร้อยละ 99.80 น้ำมันไขไก่มีคุณสมบัติเพียงพอที่จะนำมาเป็นวัตถุดิบในการผลิตเป็นไบโอดีเซลได้ เนื่องจากมีค่าเมทิลเอสเทอร์สูงกว่า ร้อยละ 96.5 ตามมาตรฐานของ

ASTM 6751 OPTIMIZATION OF BIODIESEL PRODUCTION FROM CHICKEN FAT USING RESPONSE SURFACE METHODOLOGY

Theethawat Singhasiri

Science Program in Environmental Science, Faculty of Science, Udon Thani Rajabhat University.

Biodiesel production from chicken fat containing 0.45% FFA using sodium hydroxide as catalyst was studied under different conditions. Methyl ester was used as indicator. Box-Behnken Design was used for experimental design with three factors: reaction time (60, 90 and 120 min), amount of sodium hydroxide as catalyst concentration (0.5, 1.0 and 1.5 %w/w) and methanol to oil ratio (3:1, 6:1 and 9:1) was investigated to find the optimal conditions. Reaction time, amount of sodium hydroxide as catalyst concentration and methanol to oil ratio were the significant factor influence on methyl ester. The second order polynomial regression model obtained was fitted enough with R2 of 99.58% and R2-adj of 98.82%. The methyl ester of biodiesel by sodium hydroxide as catalyst was obtained optimum at 99.80% with methanol to oil ratio of 7.48:1w/w under the catalyst concentration of 1.40 % w/w and reaction time was used in reaction is 81.82 minutes, respectively. The physical and chemical properties for biodiesel production from chicken fat had a reasonable agreement with ASTM 6751 biodiesel standard.