ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การปรับสภาพและย่อยแกนข้าวโพดด้วยคลื่นไมโครเวฟเพื่อการผลิตเอทานอล
นักวิจัย : สินินาฏ จงคง
คำค้น : เอทานอล , แกนข้าวโพด , ไมโครเวฟ
หน่วยงาน : คณะวิศวกรรมศาสตร์
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2558
อ้างอิง : -
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

กิจกรรมที่ 1 ออกแบบและสร้างชุดเครื่องไมโครเวฟความจุประมาณ 43 ลิตร กำลังไฟฟ้าขนาด 900 วัตต์ ต่ออยู่กับเครื่องควบแน่นขนาดความจุประมาณ 5 ลิตร ทำการทดลองในภาชนะบรรจุสารละลายขนาดไม่เกิน 2 ลิตร ซึ่งมีท่อนำไอส่งไปยังเครื่องควบแน่น แสดงภาพร่างดังรูปที่ 5

ทำการคำนวณอย่างง่าย หากต้องการทำการทดลองด้วยสารละลาย 1 ลิตร เครื่องไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า 900 วัตต์ ต้องการให้สารละลายมีอุณหภูมิตามกำหนด 100°C ใช้ค่า Cp = 4.186 KJ/Kg°C และความหนาแน่นสารละลายน้ำคือ 1 g/L

     Q = mCpDT

(0.9 KJ/s)(tx60 s) = (1 Kg)(4.186 KJ/Kg°C)(100 - 25 °C)

                t = 5.8 นาที

แสดงว่าต้องใช้เวลาประมาณ 6 นาที ในการทำให้สารละลาย 1 ลิตร มีอุณหภูมิ 100°C

 

 

รูปที่ 5 แสดงชุดเครื่องมือสำหรับการปรับสภาพและย่อยวัตถุดิบด้วยคลื่นไมโครเวฟ

 

กิจกรรมที่ 2 วิเคราะห์องค์ประกอบของวัตถุดิบแกนข้าวโพด จัดหาอุปกรณ์เครื่องมือและวัตถุดิบสารเคมีต่างๆที่ต้องใช้ในการทำวิจัย เช่น แกนข้าวโพด โซเดียมไฮดรอกไซด์ กรดซัลฟูริก เบคคิ้งโซดา น้ำส้มสายชู และ ยีสต์ขนมปัง

กิจกรรมที่ 3 ศึกษาการปรับสภาพวัตถุดิบแกนข้าวโพดด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์

          นำแกนข้าวโพดมาบดให้ละเอียดขนาดไม่เกิน 1 มิลลิเมตร  แช่ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ความเข้มข้น 1.0 - 2.5 โมลาร์        ในอัตราส่วนโดนน้ำหนักของแกนข้าวโพดบดต่อสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็น 1 ต่อ 5 ถึง 1 ต่อ 12 ให้ความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า 900 วัตต์ เป็นเวลา 2 ถึง 20 นาที นำผลผลิตที่ได้มาทำการแยกเอาของแข็งมาล้างน้ำจนน้ำล้างเป็นกลาง และเก็บตัวอย่างไปวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลทั้งหมด และปริมาณเซลลูโลส

กิจกรรมที่ 4 ศึกษาการปรับสภาพวัตถุดิบแกนข้าวโพดด้วยสารละลายโซเดียมไบคาร์บอเนต

ศึกษาที่สภาวะเดียวกันกับกิจกรรมที่ 3 คือ แช่แกนข้าวโพดบดในสารละลายโซเดียมไบคาร์บอเนตความเข้มข้น 1.0 - 2.5 โมลาร์  ในอัตราส่วนโดนน้ำหนักของแกนข้าวโพดบดต่อสารละลายเป็น 1 ต่อ 5 ถึง 1 ต่อ 12 ให้ความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า 900 วัตต์ เป็นเวลา 2 ถึง 20 นาที นำผลผลิตที่ได้มาทำการแยกเอาของแข็งมาล้างน้ำจนน้ำล้างเป็นกลาง และเก็บตัวอย่างไปวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลทั้งหมด และปริมาณเซลลูโลส

กิจกรรมที่ 5 ศึกษาการย่อยผลผลิตหลังการปรับสภาพด้วยสารละลายกรดซัลฟูริก

นำผลผลิตหลังการปรับสภาพ (ส่วนของแข็ง) ที่ได้จากสภาวะที่ดีที่สุดในกิจกรรมที่ 3 มาแช่ในสารละลายกรดซัลฟูริกที่ความเข้มข้นร้อยละโดยน้ำหนัก 0.5 2     ด้วยอัตราส่วนโดยน้ำหนักของแข็งต่อสารละลายกรดเป็น 1 ต่อ 5 ถึง 1 ต่อ 12 ให้ความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า 900 วัตต์ เป็นเวลา 2 ถึง 20 นาที นำผลผลิตส่วนของเหลว ไปวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลรีดิวส์ และน้ำตาลทั้งหมด

กิจกรรมที่ 6 ศึกษาการย่อยผลผลิตหลังการปรับสภาพด้วยสารละลายกรดแอซีติก

นำผลผลิตหลังการปรับสภาพ (ส่วนของแข็ง) ที่ได้จากสภาวะที่ดีที่สุดในกิจกรรมที่ 4 มาแช่ในสารละลายน้ำส้มสายชู (บริสุทธิ์ร้อยละ 5) ที่เตรียมด้วยอัตราส่วนน้ำส้มสายชูต่อน้ำเป็น 0.01:1 ถึง 0.06:1 ด้วยอัตราส่วนโดยน้ำหนักของแข็งต่อสารละลายเป็น 1 ต่อ 5 ถึง 1 ต่อ 12 ให้ความร้อนด้วยคลื่นไมโครเวฟกำลังไฟฟ้า 900 วัตต์ เป็นเวลา 2 ถึง 20 นาที นำผลผลิตส่วนของเหลว ไปวิเคราะห์ปริมาณน้ำตาลรีดิวส์ และน้ำตาลทั้งหมด

กิจกรรมที่ 7 ศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการหมักเอทานอลด้วยยีสต์ขนมปัง

นำผลผลิตหลังการย่อยที่ได้จากสภาวะที่เหมาะสมที่สุดในกิจกรรมที่ 5 และ 6 มาหมักด้วยยีสต์ขนมปัง  โดยศึกษาปริมาณยีสต์ที่ร้อยละโดยน้ำหนัก 2 – 8 (ของน้ำหนักยีสต์ต่อแกนข้าวโพดเริ่มต้น)  เป็นเวลา 2 - 6 วัน       ค่าพีเอชเริ่มต้น 4.5 – 6.0  ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส  นำผลผลิตหลังการหมักมากรองด้วยผ้าขาว  แยกเอาส่วนของเหลวมาทำการเหวี่ยงแยกด้วยเครื่องหมุนเหวี่ยง (Centrifuge)   แล้วนำผลผลิตของเหลวใสมาวิเคราะห์หาปริมาณเอทานอลด้วยเครื่อง Gas chromatography (GC)

กิจกรรมที่ 8 ศึกษาวิเคราะห์ความเป็นไปได้เพื่อการนำไปสู่แนวทางการใช้งานจริงในอุตสาหกรรม

ทำการประเมิณต้นทุนการผลิต วิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ สำหรับการขยายกำลังการผลิตเพื่อเป็นแนวทางพัฒนาสู่การผลิตระดับอุตสาหกรรม

 

 

บรรณานุกรม :