บทความเชื้อเพลิงแข็ง

การขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบ

Forming  of  Solid  Fuel  from Coffee Pulp   and Rice Hust  Char

 

 

ศิริพร  สุคนธ์  สุจิตรา  ราศีรัตนะ  และสมรัก  คุ้มเนตร

สถานวิจัยเทคโนโลยีพลังงาน  คณะวิศวกรรมศาสตร์ 

มหาวิทยาสงขลานครินทร์  วิทยาเขตหาดใหญ่  91000

ต.คอหงส์  อ.หาดใหญ่  จ.สงขลา  91000

E – mail :  http://etrc.me.psu.ac.th

 

Siriporn  Sukon  Suchittra  Rasrirattana  Somrak  Khumnetr

Faculty  of  Engineering, Prince  Songkra

E – mail :  http://etrc.me.psu.ac.th

 


 

บทคัดย่อ

การวิจัยการขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการขึ้นรูปแท่งเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบโดยใช้แป้งเปียกเป็นตัวประสาน  และศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ   การนำไปใช้งาน ผลการทดลองพบว่าเชื้อเพลิงแข็งจากถ่านแกลบและกากกาแฟสามารถนำมาขึ้นรูปเป็นเชื้อเพลิงแข็งที่ผ่านค่าความทนทาน  90  %  โดยใช้เครื่องอัดแบบไฮดรอลิกที่แรงอัด  20 ตัน  ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง50 มิลลิเมตรและมีคุณสมบัติที่เหมาะสมต่อการนำไปใช้งาน

 

 

คำสำคัญ           เชื้อเพลิงแข็ง

กากกาแฟ

ถ่านจากแกลบ

1.  บทนำ

            วัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรมีจำนวนมาก เช่น แกลบ  ฟางข้าว  เศษไม้ และอื่น ๆ ซึ่งวัสดุเหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงได้โดยเฉพาะแกลบที่เป็นผลผลิตจากการสีข้าว ให้ความร้อนสูงแต่เนื่องจากแกลบมีความหนาแน่นต่ำการใช้เป็นเชื้อเพลิงจึงอยู่ในขอบเขตจำกัด อีกทั้งมีค่าขนส่งสูง การนำแกลบมาขึ้นรูปเป็นเชื้อเพลิงแข็งจึงเป็นทางเลือกหนึ่งที่มีความเป็นไปได้ในการปฏิบัติ  และนอกจากนี้ยังมีวัสดุเหลือใช้อื่น ๆ ที่สามารถนำมาขึ้นรูปเป็นเชื้อเพลิงแข็งได้ เช่น กากกาแฟ ดังนั้นจึงต้องการศึกษาการขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบ

การวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการขึ้นรูปแท่งเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบที่ใช้แป้งเปียกเป็นตัวประสาน  และศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ   การนำไปใช้งาน โดย การทดลองได้กำหนดขนาดของเชื้อเพลิงแข็งจากถ่านแกลบและกากกาแฟที่นำมาขึ้นรูปเป็นเชื้อเพลิงแข็งที่ผ่านค่าความทนทาน 90 % มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง      50 มิลลิเมตรโดยใช้เครื่องอัดแบบไฮดรอลิก        ผลการศึกษาครั้งนี้เพื่อนำมาเป็นข้อมูลการขึ้นรูปแท่งเชื้อเพลิงแข็งที่มีคุณภาพดี และเหมาะสมต่อการนำไปใช้ประโยชน์ได้เหมือนกับถ่านไม้ที่มีใช้อยู่ทั่วไป

2.  อุปกรณ์และวิธีการ

            1. ศึกษารวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับวัสดุที่จะนำมาขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็ง

2. ออกแบบการทดลอง

3. จัดหาอุปกรณ์

4. ทดลองและบันทึกผล

การดำเนินการวิจัยครั้งนี้ ได้ดำเนินการเป็น 4 ขั้นตอน ได้แก่  ขั้นตอนการเตรียมวัตถุดิบและตัวประสาน  ขั้นตอนการผสม  ขั้นตอนการขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็ง และขั้นตอนการวิเคราะห์สมบัติเชื้อเพลิงแข็ง

ขั้นตอนที่ 1 การเตรียมวัตถุดิบและตัวประสาน

วัตถุดิบที่ใช้เป็นถ่านแกลบที่เหลือจากการเผาแกลบ โดยนำถ่านแกลบที่ได้มาทำการร่อนเอาเฉพาะส่วนที่เป็นแกลบดำ และกากกาแฟที่เหลือทิ้งจากการบดกาแฟสดจากร้านกาแฟ

ขั้นตอนที่ 2  การผสม

วัตถุดิบที่ใช้ในการผสม ได้แก่ ถ่านแกลบและกากกาแฟ กับตัวประสาน (แป้งเปียก)ในอัตราส่วน 8:1

ขั้นตอนที่ 3 การขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็ง

วัตถุดิบที่ได้รับการผสมนำไปขึ้นรูปโดยเครื่องอัดแบบไฮดรอลิก ที่แรงอัด 10 ตัน และ 20 ตัน  ต่อมวล100 กรัม

ขั้นตอนที่ 4  การวิเคราะห์สมบัติเชื้อเพลิงแข็ง

เชื้อเพลิงแข็งจากวัตถุดิบแต่ละชนิด ได้นำมาวิเคราะห์หาค่าความหนาแน่น และการนำไปใช้งานจากการทดสอบระยะเวลาการเผาไหม้

 

 

 

 

3.  ผลการศึกษา / ผลการทดลอง

ตารางผลการทดลองคุณสมบัติทางกายภาพ  และการใช้งาน

แรงอัด

วัสดุ

ตัวประสาน

ความหนาแน่น

กก :ลบ.ม

แรงตกกระแทก

( % )

แรงกด

( N )

ระยะเวลาการเผาไหม้

( ชั่วโมง )

10 ตัน

แกลบ

แป้งเปียก

879.19

81

3.10

10 ตัน

กาแฟ

แป้งเปียก

885.47

83

2.05

20 ตัน

แกลบ

แป้งเปียก

946.78

90

10670

3.34

20 ตัน

กาแฟ

แป้งเปียก

938.22

90

12268

2.32

 

ผลการทดลอง

ผลการทดลองคุณสมบัติทางกายภาพของเชื้อเพลิงแข็งที่แรงอัด 10 ตัน และ 20  ตัน พบว่า เชื้อเพลิงแข็งจากแกลบมีความหนาแน่นมากกว่าเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและเมื่อทดสอบแรงตกกระแทกที่แรงอัด  20  ตัน  ที่ผ่านค่าความทนทาน 90 % เท่ากัน  เมื่อนำมาทดสอบการใช้งานจากการทดสอบระยะเวลาการเผาไหม้ พบว่า เชื้อเพลิงแข็งจากแกลบจะมีระยะเวลาการเผาไหม้นานกว่าเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟ

 

4.  วิจารณ์ผล

      จากการทดลองนำกากกาแฟและแกลบมาขึ้นรูปแท่งเชื้อเพลิงแข็งโดยใช้แป้งเปียกเป็นตัวประสาน

พบว่าวัตถุดิบทั้ง  2 ชนิด  สามารถนำมาขึ้นรูปเป็นเชื้อเพลิงแข็งได้และมีระยะเวลาการเผาไหม้ที่แตกต่างกันโดยเชื้อเพลิงแข็งจากแกลบจะมีระยะเวลาการเผาไหม้นานกว่าเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟโดยเฉพาะเชื้อเพลิงแข็งจากแกลบที่แรงอัด 20 ตัน

 

5.  สรุปผล

          การขึ้นรูปเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟและถ่านแกลบเมื่อเปรียบเทียบค่าความหนาแน่น  และค่าต้านแรงกด  พบว่า ค่าความหนาแน่น และต้าน

แรงกดของถ่านแกลบมีค่ามากกว่าเชื้อเพลิงแข็งจากกากกาแฟที่แรงอัด เท่ากัน ดังนั้นการวิจัยในครั้งนี้เชื้อเพลิงแข็งจากถ่านแกลบ มีคุณภาพดี และเหมาะสมต่อการนำไปใช้ประโยชน์เหมือนกับถ่านไม้ที่มีใช้อยู่ทั่วไป

6.  การนำผลงานวิจัยไปใช้ประโยชน์

1.เชื้อเพลิงแข็งจากถ่านแกลบและกากกาแฟสามารถนำไปใช้ประโยชน์แทนถ่านไม้ได้

2.เชื้อเพลิงแข็งจากแกลบและกากกาแฟ สามารถนำมาผลิตเพื่อการจำหน่ายได้

 

7. กิตติกรรมประกาศ

ขอขอบคุณสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย

(สกว.)
โครงการครุวิจัยพลังงาน รุ่นที่ 2 สถานวิจัย

เทคโนโลยีพลังงาน  คณะวิศวกรรมศาสตร์

มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ วิทยาเขตหาดใหญ่

รศ.ไพโรจน์ คีรีรัตน์คณาจารย์และบุคลากรคณะ

วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

วิทยาเขตหาดใหญ่ทุกท่าน

 

8.  เอกสารอ้างอิง

การส่งเสริมการใช้พลังงานชีวมวลของประเทศ

ไทย, วารสารนโยบายพลังงาน, ฉบับที่ 55 ม.ค. – มี.ค.2545.
จิระพงษ์ คูหากาญจน์. คู่มือการผลิตถ่านและน้ำส้มควันไม้. กรุงเทพฯ: ออฟเซ็ท ครีเอชั่น จำกัด, 2550.

สถาพร  เกษมศรีวิวัฒน์. การเปรียบเทียบการจัดการผลิตและตลาดถ่านจากไม้ยูคาลิปตัสของผู้เผาถ่านในกลุ่มและนอกกลุ่มสหกรณ์ผู้ปลูกป่าขอนแก่นจำกัด. รายงานการศึกษาอิสระ  วศ.ม ขอนแก่น : มหาวิทยาลัยขอนแก่น  2546.

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ ถ่าน : การผลิตที่ถูกวิธีและประโยชน์. กรุงเทพฯ. 2544.

Richard  SR, Physical of Fuel Briquettes. Fuel Processing Technology. Vol. 25,pp. 89-100, 1989.

Husain  Z,Zainac Z, Addulllah Z,  Briquetting of  Palm fibber and shell from the Processing of  Palm  nuts  to Palm oil, Biomess and  Bioenergy. Vol. 22, No. 10, pp. 505-509, 2002.

9.  ตารางและภาพ

ภาพ  แสดงขั้นตอนการทดลอง

 

One response to this post.

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: