re311 biomass energy technology หวัขอ้การศกึษา...

27
1 บทที6 เทคโนโลยี คาร์ บอไนเซ ซั ่น Renewable Energy Program - MJU Mae Jo University Thailand RE 311 Biomass Energy Technology หัวข้อการศึกษา 1. บทนา / คานิยาม 2. คุณล ักษณะกระบวนการคาร์บอไนซ์เซชั ่น 3. กระบวนการคาร์บอไนซ์เซช ั ่น 4. ปัจจ ัยที่มีผลต่อการผลิตถ่านไม้ 5. คุณสมบ ัติของถ่านไม้ 6. เตาเผาถ่านไม้ 7. แบบฝึ กห ัด บทนา คาร์บอไนเซซ ั ่น เป็ นวิธีหรือเทคโนโลยีที่จะได้ถ่านออกมาเป็ น ผล ิตภ ัณฑ ์หล ัก โดยการให้ความร้อนแก่ชีวมวลที่อุณหภูมิ 400-600 องศาเซลเซียส ในภาวะที่มีออกซิเจนหรืออากาศเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ผลพลอยได้เป็ นทาร์ กรดไพโรลิกเนียส และก๊าซเผาไหม้ได้ คาร์บอไนเซซ ั ่นน ั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน คุณล ักษณะของคาร์บอไนเซซั ่น คาร์บอไนเซซ ั ่นเป็ นวิธีการเปลี่ยนสารชีวมวลเป็ นพลังงานแบบดั้งเด ิม คล้ายก ับการเผาไหม้ จุดประสงค์หล ักเพื่อจะเพิ่มค่าความร้อนของของแข็งผลิตภ ัณฑ์ถ่าน มีข้อดีในด้านอุตสาหกรรม เนื่องจากอุปกรณีมีราคาไม่แพงและมีการ ดาเนินระบบง่ายซึ่งสาค ัญต่ออุตสาหกรรมที่ผลิตเชื้อเพลิงของแข็ง ราคาถูกที่มีค่าความร้อนที่ได้จาการเผาไหม้สูง

Upload: others

Post on 03-Feb-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

1

บทท 6เทคโนโลยคารบอไนเซซ น

Renewable Energy Program - MJU

Mae Jo University

Thailand

RE311 Biomass Energy Technology หวขอการศกษา

1. บทน า / ค านยาม

2. คณลกษณะกระบวนการคารบอไนซเซช น

3. กระบวนการคารบอไนซเซช น

4. ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

5. คณสมบตของถานไม

6. เตาเผาถานไม

7. แบบฝกหด

บทน า

คารบอไนเซซ น เปนวธหรอเทคโนโลยทจะไดถานออกมาเปนผลตภณฑหลก

โดยการใหความรอนแกชวมวลทอณหภม 400-600 องศาเซลเซยส ในภาวะทมออกซเจนหรออากาศเพยงเลกนอยหรอไมมเลย

ผลพลอยไดเปนทาร กรดไพโรลกเนยส และกาซเผาไหมได

คารบอไนเซซ นน นตามหลก หมายถงการผลตถาน

คณลกษณะของคารบอไนเซซ น

• คารบอไนเซซ นเปนวธการเปลยนสารชวมวลเปนพลงงานแบบด งเดม คลายกบการเผาไหม

• จดประสงคหลกเพอจะเพมคาความรอนของของแขงผลตภณฑถาน

• มขอดในดานอตสาหกรรม เนองจากอปกรณมราคาไมแพงและมการด าเนนระบบงายซงส าคญตออตสาหกรรมทผลตเชอเพลงของแขงราคาถกทมคาความรอนทไดจาการเผาไหมสง

Page 2: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

2

ปฏกรยาของคารบอนไนเซซ น

• ปฏกรยาคารบอนไนเซซ นคลายกบปฏกรยาของไพโรไลซสในกาซเฉอย เชน ไนโตรเจน ส าหรบไม หลงจากน าท งหมดระเหยทอณหภม ต ากวา 200 องศาเซลเซยส สามองคประกอบหลกไดแก เซลลโลสเฮมเซลลโลส และลกนน สลายตวเพอผลตของเหลวและกาซซงประกอบดวยคารบอนมอนอกไซด และคารบอนได ออกไซดเปนหลกทอณหภม 200-500 องศาเซลเซยส ดวยเหตนท าใหน าหนกลดลงอยางรวดเรว

ใชถานในการถลงเหลก (ยคเหลก) เรมเผาถานดวยวธเผาในหลม ใชในหลายประเทศ ไดแก ญปน ยโรป และ

แอฟรกา

มนษยกบถาน

ผลตภณฑของคารบอนไนเซซ น

ในประเทศญป น ถานน นถกใชเปนสารปรบปรงสภาพดน วตถดบอาหารปศสตว สารเพมความชนและอน ๆ โดยการใชประโยชนของความสามารถในการดดซบ ซงเรยกวา ถาน

ส าหรบการใชประโยชนในรปแบบผลตภณฑทเปนของเหลวน น สารทมจดเดอดต า กรดไพโรลกเนยส ซงตามทองตลาดใชเปนวตถดบทางการเกษตร สารระงบกลน และอน ๆ ในทางกลบกน

สารทมจดเดอดสง ทาร มประโยชนในวงจ ากด เชน Cresote ใชเปนยา ในหองทดลองมการน าไปใชประโยชนในดานการผลตฟโนลกเรซน ซงเปนสารยดเกาะ สารกนไมเสย การเปลยนเปนคารบอนทน าไฟฟา และอน ๆ การน ากาซไปใชประโยชนน นน าไปใชเปนพลงงานเสรมในกระบวนการ

กระบวนการคารบอไนเซซ น

ถานไมเ ปนผลผลตทไดมาจากกระบวนการคารบอไนเซช น(Carbonization) โ ด ย ก ร ะ บ ว น ก า ร ค า ร บ อ ไ น เ ซ ช นเปนกระบวนการทน าไมมาใหความรอนในบรเวณทมการจ ากดอากาศ ซงผลตภณฑหลกทไดคอ ถาน และมผลตภณฑรอง คอ ของเหลวและแกสบางชนด

สามารถแบงออกเปน 4 กระบวนการหลกคอ

1. ขนตอนการอบแหง เปนขนตอนการไลน าออกจากไม เปนกระบวนการดดความรอน (Endothermic) มอณหภมไมเกน 200 องศาเซลเซยส

2. ขนตอนกอนกระบวนการคารบอนไนเซชน (Pre-carbonization) เปนกระบวนการดดความรอน ทมอณหภมอยในชวง 170 – 300 องศาเซลเซยส ในข นตอนนไดผลตภณฑ คอ ของเหลวไพโรลกเนยส(Pyroligneous liquids) บางชนด ไดแก เมทานอล และกรดอะซตก และมแกสบางชนด คอ คารบอมอนอกไซด (CO) และ คารบอนไดออกไซด (CO2) เลกนอย

กระบวนการคารบอไนเซซ น

3. ขนตอนการเกดถาน เปนกระบวนการคายความรอน ทอณหภมประมาณ 250 – 300 องศาเซลเซยส เปนขนตอนทไลของเหลวทาร และกรดไพโรลกเนยส (Pyroligneous acids) ออกจากไม ท าใหไดถาน

4. ขนตอนการเพมปรมาณคารบอนคงตว เปนกระบวนการคายความรอน ขนตอนสดทายทมอณหภมสงกวา 300 องศาเซลเซยส เพอไลสารระเหยทเหลอออกจากถานไม ท าใหไดปรมาณคารบอนคงตวในถานมากขน

ภายหลงจากขนตอนทง 4 แลว กอนจะน าถานออกมาใชงานตองมการทงไวให เยนตวกอน ซงอาจจะใชเวลาเพยงไมกชวโมง ถงหลาย ๆ วน ขนอยกบชนดของเตาเผาถาน

Page 3: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

3

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

1. อณหภม

2. อตราการใหความรอน

3. ชนดของไม

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

1. อณหภม

อณหภมกเปนปจจยหลกทมผลกบปรมาณผลผลตถานทได

ทอณหภมต า ๆ ใหผลผลตสง แตปรมาณคารบอนนอย โดยออกซเจน ไฮโดรเจนสง ปรมาณสารระเหยของถานไมจะเปนสดสวนกบปรมาณของออกซเจนและไฮโดรเจนในผลตภณฑถาน

ถานไมทบรสทธจะไดมาจากกระบวนการทอณหภมสง (450 – 500 องศาเซลเซยส) มสดสวนของกรด ทาร และแกสสารระเหย ปลดปลอยออกมาในปรมาณมาก ท าใหไดผลตภณฑถานไมทมความบรสทธสง โดยมปรมาณคารบอนมากกวารอยละ 70

ถานไมทมปรมาณคารบอนสง ๆ จะมความเปราะ มปรมาณสารระเหยต า การเผาไหมสะอาด (มควนระหวางการเผาไหมนอย) แตตดไฟไดยาก

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

1. อณหภม

การเปรยบเทยบผลตภณฑและองคประกอบพนฐานของถานไม ทอณหภม ตาง ๆ ของกระบวนการคารบอไนเซช น

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

1. อณหภม

Page 4: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

4

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

1. อณหภม

ปจจยทมผลตอการผลตถานไม

2. อตราการใหความรอน

ปจจยทมผลตอปรมาณผลผลตถานอกปจจยหนงทส าคญ คอ อตราการให ความรอน ซงจะมผลโดยตรงกบผลผลตถานทได โดยอตราการใหความรอนต าจะใหปรมาณผลผลตถานทสง ในทางตรงกนขาม ถาอตราการใหความรอนสงจะท าใหปรมาณผลผลตทไดต า

3. ชนดของไม

ผลผลตถานทไดข นอยกบชนดของไม ซงมความสมพนธกบปรมาณลกนนทมอยในเนอไม โดยไมทมปรมาณของลกนนสง จะใหปรมาณผลผลตถานทสง ซ งอาจจะกลาวไดวา ตนไมทโตเตมทแลว จะใหปรมาณผลผลตถานทสงกวาตนไมทยงโตไมเตมท และไมเนอแขงจะใหผลผลตถานทดกวาไมเนอออน

เตาเผาถานไม

1. เตาดนแบบด งเดม

เตาเผาแบบเนนดนชนดด งเดม(The traditional earth kiln

เตาดนแบบดงเดมทใชกนอยทวไปจะมอย 2 ชนด คอ

เตาแบบเนนดน มลกษณะเปนการกองไมไวบนพนดนแลวปดทบดวยดน ทใชกนอยทวไปเรยกวา Earth mound kilns และชนดทเปนหลม จะท าการขดหลม แลวเรยงไมไวในหลมแลวปดทบดวยดน ทเรยกวา Pit kilns

ส าหรบเตาแบบ Casamance earth kiln เปนเตาทพฒนาขนทประเทศซนเก ล(Senegal) ทพฒนามาจากเตาดน แสดงถงเตาทใชกนอยทวไปในประเทศทก าลงพฒนา

เตาเผาถานไม

1. เตาดนแบบด งเดม

Page 5: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

5

เตาเผาถานไม

2. เตาดนชนดดนเหนยวและเหลก

เตาแบบ Subri clay - metal kiln

เตาชนดนเปนเตาทงายตอการใชงานคอ สะดวกในการเรยงไมใสเตา การเปดฝาเตา และการท างาน และยงเปนเตาทมความคงทนตอการสนสะเทอนมากกวาเตาแบบดนธรรมดา (เตาแบบเนนดน และเตาแบบหลมเจาะ ) และนอกจากนยงมผลผลตถานมากกวา แตจะใช

เวลาในการเกดกระบวนการคารบอไนเซชนและการท าใหเยนนานกวาเตาผลตถานแบบดนธรรมดาเลกนอย ถานทไดจากเตาเผาถานแบบนจะมคณภาพทดเพราะ อณหภมของการเกดกระบวนการคารบอไนเซชนสง เนองจากเตามสภาพความเปนฉนวนทด ส าหรบประสทธภาพของการผลตถานจะมคาประมาณรอยละ 20 ของน าหนกแหง

เตาเผาถานไม

3.เตาทมปลองเกบทาร

เตาแบบ Casamance kiln

เตาเผาแบบนมการเพมปลองควนทดานขางของเตา ปลองควนทเพมเขาไปนจะมสวนชวยในการเพมการไหลเวยนของอากาศภายในเตา และท าใหมบรเวณเกบทารจากควนทออกจากเตาไดอกดวย โดยปลองควนมปรมาตรโดยประมาณ 30 m3

เมอเปรยบเทยบกบเตาแบบดน พบวา เตาแบบCasamance จะใชเวลาในการคารบอไนเซชนต ากวาเลกนอย แตไดปรมาณผลตภณฑถานมากกวา ระยะเวลาตลอดกระบวนการคารบอไนเซชนของเตาชนดน คอ 2 – 7 วน ผลตถานไดรอยละ 20 – 25ของน าหนกแหง ในขณะทเตาเผาแบบดนใชเวลาประมาณ 10 – 20 วน จดดอยของการใชเตาแบบนคอ การกอสรางและการท างานตองอาศยผทมความร โดยเฉพาะการปดเตาและการระบายอากาศภายในเตาตลอดกระบวนการ

เตาเผาถานไม

4.เตาโลหะ

เตาแบบ TDRI metal kiln

โดย TDRI เปนเตาทมปรมาตรประมาณ3 m3 ไมตองเปนไมทมความชนต า ตากกลางแจงประมาณ 3 อาทตยกอนการใชงาน ระยะเวลาในการเกดกระบวนการคารบอไนเซชนทเรมจากการน าไมใส

เตา การเกดถาน และการน าเอาถานออกจากเตาจะใชเวลาประมาณ 3 วน ผลตภณฑถานทได จากเตาชนดนประมาณรอยละ 35 ของน าหนกแหงเตาอบ ขอไดเปรยบของเตาแบบนคอ ร ะ ย ะ เ ว ล า ใ น ก า ร ด า เ น น ก า ร ส น ผลตภณฑถานทไดมปรมาณสง แตราคาของเตานจะแพงกวาเตาปกตทวไป

เตาเผาถานไม

5.เตาอฐ

เตาแบบ Inverted Catenary brick kilm

เปนเตาเผาทนยมใชกนมากในประเทศบราซลโดยขนาดของเตามตงแต 10 – 100 m3 และจะมขนาดเฉลยอยท 50 m3 โครงสรางของตวเตาจะสรางดวยอฐเผา เตาชนดนมการควบคมการไหลเขาและออกของอากาศในกระบวนการคารบอไนเซชน ส าหรบเตาอกชนดหนงทรจกกนคอเตาแบบ Inverted catenary เปนเตาทมการพฒนามาจากประเทศกานา มปรมาตรภายในประมาณ 12 m3 มการควบคมการท างานโดยการปด หรอ เปด ชองอากาศเขา – ออกเตา ตลอดระยะเวลาของกระบวนการคารบอไนเซชนประมาณ 2 วน โดยมการท างานตลอด 24 ชวโมง ระยะเวลาตลอดกระบวนการผลตถานประมาณ 7 – 8 วน และมคาผลผลตถานรอยละ 25 ของมวลแหง

Page 6: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

6

เตาเผาถานไม

6. เตาเผาแบบคอนกรต

เตาแบบ Missouri kiln

เตาเผาแบบคอนกรตทรจกกนทวไปคอ เตาเผาทเรยกวา Massouri kiln ทพฒนาขนในประเทศสหรฐอเมรกา เปนเตาทสรางดวยคอนกรต ประตเปนโลหะ และจะเปนเตาเผาขนาดใหญ มปรมาตรตงแต100 – 300 m3 เปนเตาทมราคาแพงเนองจากมโครงสรางทแขงแรง

ขอไดเปรยบของเตาแบบน คอ เปนเตาเผาขนาดใหญท าใหมการใชเครองจกรส าหรบการล าเรยงไม เขาและออกจากเตาได ออกแบบใหมการท างานไดดในบรเวณทมอากาศหนาวเยน และมความแตกตางของอณหภมภายในและภายนอกของผนงเตาสง ถาเปนการท างานทสภาวะทเหมาะสมจะไดผลตภณฑถานรอยละ 30 หรอมากกวา ระยะเวลาในการท างานของเตานตลอดระยะเวลาของกระบวนการคารบอไนเซชนจนกระทงไดถานออกมาใชงานจะใชเวลาประมาณ 3 อาทตย

เตาเผาถาน 200 ลตร มประสทธภาพสงกวาเตาแบบดงเดม เตาประเภทนอาศยความรอนไลความชนในเนอไมท อยในเตา ท าใหไมกลายเปนถาน เรยกวา กระบวนการคารบอนไนเซช น(Carbonization) โครงสรางเปนระบบบด สามารถควบคมอากาศได จงไมมการลกตดไฟ ถานจงมคณภาพสง ขเถานอย และผลพลอยไดจากการบวนการเผาถานอกอยางหนงคอ น าสมควนไม (Wood Vinegar)

เตาเผาถานไม 200 ลตร

หลกการเตาเผาถาน 200 ลตรลกษณะเดนของเตาเผาถาน 200 ลตร

ไมทน ามาใชท าเปนเชอเพลงหางาย

สามารถใชไมขนาดเลกมาเผาเปนถานได ลดการตดไม

ใชเชอเพลงนอย

อปกรณทใชงานการสรางสามารถหาชอไดงาย

ดานวตถดบและอปกรณ

Page 7: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

7

ลกษณะเดนของเตาเผาถาน 200 ลตร

ดานกรรมวธการผลต

เวลาท าการเผาสน (1 วน)

สามารถควบคมอากาศได

เกดขเถานอยมาก

ใชแรงงานนอย ( 1 คน)

ลกษณะเดนของเตาเผาถาน 200 ลตร

ดานผลผลต

ถานมคณภาพสง ดตอสขภาพเพราะมน ามนดบ(ทาร)นอยมาก

ใหปรมาณผลผลตถานด (20-23%)

ไดผลผลตพลอยได (น าสมควนไม)

ลกษณะเดนของเตาเผาถาน 200 ลตร

ผลผลตทไดจากเตาเผาถาน 200 ลตร

ใสไมทตองการเผา 65 กก. (ไมหมาด) ใชเชอเพลง 4 กก ได

ผลผลตถาน 15 กก. (20-23%)

น าสมควนไมสงสด 3.5 ลตร (ประมาณ 5% โดยน าหนก)

ลงทนนอยเหมาะกบการใชงานในครวเรอน(ประมาณ 1,000-1,500 บาท)

ใชงานไดประมาณ 100 – 150 ครง หรอประมาณ 2-3 ป

เปนทดอน น าไมทวม

ใชพนทประมาณ 1x2 เมตร

ควรอยหางจากทอยอาศยประมาณ 50 เมตร หรอมตนไมปกคลม

เพอลดควน

อยใกลแหลงวตถดบ

การเลอกสถานทตง (เตาเผาถาน)

Page 8: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

8

การสรางเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบนอน)

อปกรณเตาแบบนอน

แบบเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบนอน) แบบเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบนอน)

Page 9: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

9

การสรางเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน การสรางเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

วางถง 200 ลตร ใหรอยดานลาง รองอฐแดง หนาเตา

วดระยะจากถง 200 ลตร ประมาณ 20 cm เพอ

ตอกเสาค ายง

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

Page 10: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

10

ปดผนง ทางดานขางเตา ดวยกระเบ องหรอสงกะส

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

น าดนหรอทรายเทดานขางพนงเตา เพอพยงเตาและเปนฉนวนความรอน

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

ประกอบของอ และทอใยหน และน าด น เ ห น ย ว ผ ส มขเถาแกลบ ยารอยร วท งดานในและดานนอก

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

ปดหลงเตา และน าดนหรอทรายมากลบใหรอบเตา

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

Page 11: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

11

การตดต งเตาเผาถาน 200 ลตร แบบนอน

การสรางเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบตง)

เตาเผาถาน 200 ลตร แบบต ง เตาเผาถาน 200 ลตร แบบต ง

Page 12: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

12

อากาศเขา

ปลองเรงไฟ

ปลองควน

ตะแกรง

เตาเผาถานประสทธภาพสง ท าดวยถงเหลกขนาด 200 ลตร ส าหรบเผาถานไมขนาดเลก และเผาถานวสดเหลอทงทางการเกษตร เชน กะลามะพราว ซงขาวโพด , ขอไมไผ

แบบเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบตง) สวนประกอบของเตาเผาถาน 200 ลตร แบบต ง

2

5

8 cm.

2 cm.

85 cm.

10 cm.

20 cm.

25 cm.

15 cm.25 cm.

15 cm.

1

4

7

8

ดานหนา

ดานขาง

ตะแกรง

แผนปรบอากาศ

3

8

6 25 cm.

20 cm.

1. ถงเหลก 200 ลตร

2. ปลองควนขนาด 2 นว

3. ปลองเรงไฟ

4. ประตลม

5. อโมงคลม

6. แผนปรบอากาศ

7. ตะแกรง

8. เหลกรบตะแกรง

แบบเตาเผาถาน 200 ลตร (แบบตง)สวนประกอบของเตาเผาถาน 200 ลตร แบบต ง

Page 13: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

13

วธการใชงานหรอการเผาถานดวยเตา 200 ลตร

เปนทดอน น าไมทวม

ควรอยหางจากทอยอาศย ประมาณ 50m

หรอมตนไมปกคลม เพอลดควน

อยใกลแหลงวตถดบ

การเลอกทต ง

การเตรยมไมส าหรบเผาถาน

ขนาดไมเสนผาศนยกลางไมเกน 3 นว

ความยาวประมาณ 60 cm

อายควรมากกวา 2 ป

ถาเปนไมสดควรปลอยทงไวประมาณ 2 อาทตย

ควรแยกประเภทของไม

ขนาดเลก ขนาดกลาง ขนาดใหญ

การจดวางไมในเตาแบบนอน

เตาแบบนอน

ขนาดใหญ

ขนาดกลาง

ขนาดเลก

หนาเตา

ดานใหญกวาอยหนาเตา

การจดวางไมในเตาแบบต ง

เตาแบบตง

หนาเตาขนาดใหญ ขนาดกลาง ขนาดเลก

หนาเตา

ดานใหญกวาอยดานลาง

Page 14: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

14

ข นตอนการเผา

เรมจดไฟทหนาเตา โดยใสเช อไฟทละนอย ชวงน เปนชวงไลความช นทประกอบดวยความช นจากเน อไม ความช นในเตา และความช นทฉนวน

ใชเวลาประมาณ 2-4 ชวโมง แลวแตความช นตางๆ (ควนสขาวเทา)

เมอไลความช นในเตาแลวอณหภมสงจบเตาสามารถรกษาอณหภมภายในได (เตาตด) สงเกตเกดควนพงออกมาอยางมาก

ควนบาหยดปอนเชอเพลง

ข นตอนการเผา

ประมาณ 30 นาท หลงจากการหยดปอนเช อเพลง สงเกตควนเปนสขาวอบเหลอง ใหปดหนาเตาใหเหลอประมาณ 1 ใน 4

ชวงน เรมเกบน าสมควนไม (3-4 ชวโมง)

ข นตอนการเผา

เมอ น าสมควนไม มสดาและหนด เลกเกบน าสมควนไม

และเมอควนกลายเปนส น าเงน ไมกลายเปนถานแลวเปดหนาเตา ครงหนง ใหอากาศเขา

ท าถานใหบรสทธ

ข นตอนการเผา

Page 15: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

15

เมอถาน บรสทธแลว สงเกต ควนจะใส (สงจากปลองประมาณ 10 cm) ใหเรม ดบเตา

ปดรอยรวใหหมด

ข นตอนการเผา

8 ชวโมงตอมาเปดเตา

ข นตอนการเผา

น าถานทไดมาวางในทโลง พรอมใชงาน

ข นตอนการเผาการใชงานดานอตสาหกรรม

ระบบกรองและบ าบดอตสาหกรรมน าดม ระบบผลตน าประปา ระบบบ าบดน าเสยอตสาหกรรมโลหะหรอใชขเถาเพอเพมคณสมบตของปนซเมนต

การใชงานดานครวเรอนใชในการหงตมปงยาง การดดซบกลนและความชน เครองประดบ หรอจะใชถานเพอการบ าบดน าเสยจากครวเรอน

การใชงานดานเกษตรใชเปนสารปรบปรงดน

ชวยรกษาผลผลตใหสดนานขนถานแกลบใชทดแทนแกลบรองพนคอกสตว

ใชผสมอาหารสตวปรบปรงคณภาพแหลงน า

กระบวนเผาถานใชหลกการคารบอนไนเซชน (Carbonization)

ประโยชนทไดรบจากการเผาถาน

Page 16: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

16

น าสมควนไม

ล าดบ สวนประกอบน าสมควนไม เปอรเซนต

1 น า 85

2 สารอนทรย อนๆ 12

3

กรดอนทรย (กรดอะซตก กรดฟอรมค ฟอรมาลดไฮด)

(เอธล เอนวาเลอเรต เมธานอล น ามนทาร อะซโตน)

3

รวมทงหมด 100

ราคาน าสมควนไมลตรละ 20 บาท (แตตองทงใหตกตะกอน 3 เดอน) ปรมาณน าสมควนไมท ไดตอเตาประมาณ 3.5 ลตร/ถง

สารอนทรย การใชประโยชนทางการเกษตร

กรดอะซตรก( กรดน าสม )

เปนสารกลมออกฤทธ ฆา เชอรา เชอแบคทเรย และไวรส

ฟอรมลดไฮด เปนสารกลมออฤทธฆาเชอโรค และแมลงศตรพช

เอธล เอน วาเลอเรต เปนสารในกลมเรงการเจรญเตบโตของพช

อะซโตน สารละลายวตถ ใชท ายาทาเลบและเปนสารเสพตด

น ามนทาร เปนสารจบใบ ชวยลดการใชสารเคม

เมธานอล แอลกอฮอล ( ดมกนไมได หากเขาตาจะท าใหตาบอด ) เรงการงอกของเมลดและราก

สารประกอบฟนอล ใชฆาเชอโรคไดและเปนสารในกลมออกฤทธฆาเชอโรค เชนเชอราปนสารกลมควบคมการเจรญเตบโตของพช และสารฆาแมลง ใช

ลางแผล ใชลางแผล ท ายาจ าพวกแอสไพรน

น าสมควนไม

ประโยชนในการเกษตร

ใชไดกบพช ปองกนก าจกศตรพช / ชวยตดดอกผลดก ชวยเพมผลผลต ผลโตส

สดใส รสหวาน ลดโรคพช เชอรา แผลเนา ดนจะมสขภาพดข น ฟนฟดนเสอม ใชรวมกบสารเคมได เชน ยาคมฆาหญา ฮอรโมน ยาฆาแมลง ฯลฯ สามารถลดปรมาณการใช

สารเคมลงครงหนง ใชรวมกบป ยเคมชวยใหมประสทธภาพเพมข น ฉดระยะตนเลกและกอนเกบเกยว ชวยใหคณภาพและรสชาตดข น รวมทงชะลอการเหยวเฉา

การใชน าวดเวเนการ (น าสมไม)

ชนดพชระยะการใช – ประโยชนท

ไดรบ(ปองกนโรค ตดดอก ออกผล)

วธการใชน าวดเวเนการ

ไมผลชวงใบออนและใบแกหรอราด

โคลนตน

ผสมน า 1:200 สวน(10 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ราดโคลน 2-3 ครงตอเดอน

ไมดอก แตกใบออน ชวงตนแขงแรงแลวผสมน า 1:500 สวน

(4-5 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพนเดอนละครง

พชไร ตงแตตนออนถงกอนเกบเกยวผสมน า 1:500 สวน

(4-5 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพน 2-3 ครงตอเดอน

ประโยชนของน าสมควนไมการใชน าวดเวเนการ (น าสมไม)

ชนดพช

ระยะการใช – ประโยชนทไดรบ

(ปองกนโรค ตดดอก ออกผล)

วธการใชน าวดเวเนการ

ผกตาง ๆ ทมระยะการเพาะปลกสน

กอนหรอหลงการแตกยอดออนผสมน า 1: 500 สวน

(4-5 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพน 5-10 วนตอครง

หอม กระเทยม ชวงตนออนผสมน า 1:800 สวน

(2-3 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพน 2-3 ครงตอเดอน

ผกมหวตาง ๆ (หวผกกาด กระชาย)

หลงแยกหนอผสมน า 1:1,000 สวน

(1-2 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพน 5-10 วนตอครง

พรก หลงแยกกลาผสมน า 1:200-300 สวน

(8-10 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพนเดอนละ 1 ครง

ขาวครงแรกผสมยาคม – ฆาถงตง

ทอง

ผสมน า 1:200 สวน(10 ชอนโตะตอน า 1 ปบ)ฉดพน 2-3 ครงตอเดอน

Page 17: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

17

ประโยชนทไดรบจากน าสมควนไม

น าสมควนไมบรสทธ

งานวจยดานเทคโนโลยเตาเผาถาน

ศนยวจยพลงงาน มหาวทยาลยแมโจ

แบบ 2: เทคโนโลยเตาเผาถานถง 200 ลตรแบบถงคแบบตดตงระบบเพมประสทธภาพการเกบน าสมควนไมแบบตดตงระบบผลตไอน าขนาดเลก

ผลการทดสอบเบองตน

- สามารถผลตถานยาว ได- ระยะเวลาในการเผาถานใชเวลานาน มากกวา 8-12 ชวโมง

- การกระจายความรอนภายในเตา ยงไมทวถง ทงนตองปรบปรงระยะความสงของตะแกรงเพมขน

ตนแบบเผาถานยาวและการทดสอบเบองตน

200 1 200 1

TT

แนวคดการพฒนาตนแบบเตาผลตถานยาว

Page 18: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

18

ตนแบบเผาถานยาวพรอมชดเกบน าสมควนไมและผลตไอน า

รายละเอยดสวนประกอบตนแบบ

- ตนแบบชดผลตไอน า เปนทอน าอยดานบนเตาเผาภายในเตาเผา

- ชดถงบรรจน าอยดานหนาเตาเผา- ทอไอน าทไดจะน าไปดกควนจากปลอง

200 1 200 1

T

T

T

แนวคดการพฒนาตนแบบเตาผลตถานยาวพรอมชดเกบน าสมควนไม และผลตไอน า

ชดผลตไอน า

ชดทอน าในเตาเผา

ถงบรรจน า

ทอไอน าออก ปลองควน

ตนแบบเตาผลตถานยาว (ชนดเพมประสทธภาพในการเกบน าสมควนไม)

ปลองควนสง 6 เมตร

ถงเกบน าสมควนไมถงหลอเยนทอควน

เตาเผาถานขนาด 200 ลตร 2 ถง

การทดสอบเผาถานไมยาว (ไมไผ)

การทดสอบเผาถานยาว ไมไผ

1. ไมไผยาว 1.30 เมตร หนา ½ - 1 นว2. เกบอณหภมหนา – หลง – ปลองเตา3. มชดเกบน าสมควนไม ผานถงบรรจน าหลอเยน

ผลการทดสอบเผาถานไมยาว (ไมไผ) ครงท 1

ควนบา ชวงอณหภมหนา 200oC หลงเตา 400 oC

0

100

200

300

400

500

600

700

อณหภม (

oC)

เวลาทดสอบ

อณหภมหนาเตา อณหภมทายเตา อณหภมปลอง แวดลอม

ควนบา

Page 19: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

19

สรปผลการทดสอบเผาถานไมยาว (ไมไผ) ครงท 1

สรปผลการทดสอบเตาเผาถาน

ผลการทดสอบ จ านวน/ปรมาณ

1. ไมไผ 93.6 กก.

2. ถานไมทได 12 กก.

3. น าสมควนไม (ทดลอง เรม --- ปดเตา) 12 ลตร12 wt% ไมไผ

4. ระยะเวลาในการเผา 6-8 ชม.

5. คณภาพของถานไม แหง / เบา / ไมมกลน

6. รอยละผลผลต 12 %โดยน าหนก

ถานไมไผ

น าสมควนไม

ผลการทดสอบเผาถานไมล าไย ครงท 2

ผลการทดสอบ

1. ใชระยะเวลาการเผาถาน 9 ชวโมง2. ผลผลตถานไม รอยละ 23.74 โดยน าหนก3. ใชเชอเพลงจดตดไฟ 14.5 -15 กโลกรม4. ไดน าสมควนไม 10-13 ลตร (เรม---ปดเตา)

0

100

200

300

400

500

600

700

11.30

11.50

12.10

12.30

12.50

13.10

13.30

13.50

14.10

14.30

14.50

15.10

15.30

15.50

16.10

16.30

16.50

17.10

17.30

17.50

18.10

18.30

18.50

19.10

19.30

19.50

20.10

20.30

อณหภ

ม (

c)

เวลา

หนาเตา ทายเตา ปลอง ควนบา

งานวจยดานการพฒนาเตาเผาถานแบบต ง

การศกษาผลของจ านวนปลองควนเตาเผาถานแบบต ง

งานวจยดานการพฒนาเตาเผาถานแบบต ง

Page 20: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

20

งานวจยดานการพฒนาเตาเผาถานแบบต ง การทดสอบการใชถานไม

Page 21: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

21

การจดการวสดเหลอใชจากโรงเลอยมาผลตเปนเชอเพลงอดแทง

การจดการวสดเหลอใชจากโรงเลอยมาผลตเปนเชอเพลงอดแทง

Page 22: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

22

การจดการวสดเหลอใชจากโรงเลอยมาผลตเปนเชอเพลงอดแทง

เตาเผาถานแบบอตสาหกรรมไมฟอรนเจอร

การจดการวสดเหลอใชจากโรงเลอยมาผลตเปนเชอเพลงอดแทง

เตาเผาถานแบบใชถงน ามน 200 ลตรแบบนอนแบบสงเสรมโดยกระทรวงพลงงาน

เตาเผาถาน เตาเผาถาน และชดเกบน าสมควนไมศนยเรยนรเกษตรพอเพยงบานหนองไซ

การเผาถานและชดเกบน าสมควนไม

Page 23: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

23

การปรบปรงพฒนาเตาเผาถาน และชดเกบน าสมควนไม

รายละเอยด ผลการทดสอบ1. ไมล าไย 65 กโลกรม2. ถานไมล าไย 10.60 กโลกรม3. น าสมควนไม 3.5 ลตร4. ระยะเวลาในการเผาถาน 8 ช วโมง5. คณภาพของถานไม แหงเบา / ไมมกล น / ข เถา

นอย6. รอยละผลผลตทได 16 % โดยน าหนกไม

การทดสอบการเผาถานและชดเกบน าสมควนไม

ผลพลอยไดจากเตาเผาถาน

การใชประโยชนของชมชน

ปญหาของเตาชมชน

- เตาเผาถานชมชน ไดน าสมควนไมต า- น าสมควนไมทไดยงไมบรสทธไมเหมาะการน าไปใชงาน เนองจากมน ามนดนผสม- น าสมควนไมทได ใชเฉพาะทางเกษตร แตไมรผสมสดสวนอยางไร

คณสมบตของน าสมควนไม

น าสมควนไมมสารประกอบตางๆมากกวา 200 ชนด สารประกอบทส าคญไดแก

น า 85% กรดอนทรย ประมาณ 3% สารอนทรย อนๆอกประมาณ 12% ซงกรดอนทรยท อยในน าสมควนไมมหลายชนด ทส าคญคอ กรดอะซตก (acetic acid)

กรดฟอรมค (กรดมด) ฟอรมาลดไฮด (formaldehyde) เอธ ล เอนวาเลอเรต (ethyl-n-

valerate) เมธานอล ( methanol) น ามนทาร (tar) อะซโตน (acetone) ฟนอล (phenol) ฯลฯ

Page 24: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

24

การเพมมลคาจากสงทมอยใหมราคา

แนวทางในการเพมมลคาจากการเผาถาน และ น าสมควนไม

สบลางมอ สบลางมอ เจล / แซมพ ถานดดกลนแฟนซ

การท าใหน าสมควนไมใหบรสทธ

การกลน อาศยความรอนท าใหน าสมควนไมเดอด เปนไอ ผานการหลอเยนเกดการควบแนนเปนหยดน า ดกเกบไว (โดยทไมใหน าสมควนไมโดนความรอนจากเปลวไฟโดยตรง) จะไดน าสมควนไมทสะอาด บรสทธ ใชเพอรกษาโรค

คณสมบตน าสมควนไมกลน

รายการ น าสมควนไมดบ น าสมควนไมกล น

คา กรด – ดาง (pH)ความถวงจ าเพาะส

ความใสสารแขวนลอย

1.5 – 3.7>1.005 – 1.015สสม / สแดงออน

ใสไมม

1.5 – 3.7>1.005

ไมมส / สสมออน / สแดงออนใสไมม

สวนท 3 : การพฒนาเพมมลคา ผลตภณฑจากน าสมควนไม

การพฒนาผลตภณฑจากน าสมควนไม

เจลลางมอฆาเชอโรค

สบลางมอฆาเชอโรค ถานดดกลนอบชน

Page 25: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

25

ชดกลนน าสมควนไม แบบตดกบเตาเผาถาน กจกรรมการพฒนาชดกลนน าสมควนไม

คณลกษณะของเครอง

ขนาดชดถงกลน- เสนผานศนยกลาง 30 เซนตเมตร- สง 40 เซนตเมตร- ปรมาตรถง 25 ลตร

มชดลดความเยน กลนดวยน าหมนเวยน ใช แกสหงตม หรอเตาองโล ใชถาน ฟน ตวหมอกลนท าดวยสแตนเลส

ผลการทดสอบการกล น

น าสมควนไมดบ (ไดจากเตาเผาถาน)ปรมาณ 3 ลตร

กลนไดน าสมควนไมบรสทธ 1.2 ลตร

ใชระยะเวลา 30 นาท มอตราการกลนน าสมควนไมบรสทธ ประมาณ 2.4 ลตร/ชวโมง

คณสมบตน าสมควนไมกลน

รายการ น าสมควนไมดบ น าสมควนไมกล น

คา กรด – ดาง (pH)ความถวงจ าเพาะส

ความใสสารแขวนลอย

1.5 – 3.7>1.005 – 1.015สสม / สแดงออน

ใสไมม

1.5 – 3.7>1.005

ไมมส / สสมออน / สแดงออนใสไมม

สบเหลวฆาเชอโรค

Page 26: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

26

แชมพน าสมควนไม การพฒนาผลตภณฑจากถาน น าสมควนไม

การท าแซมพจากน าสมควนไม

การท าแซมพสระผมปองกนรงแค โรคผวหนงบนศรษะสวนผสม 5%

การท าแซมพสระสนขปองกนโรคกากเกลอน ผวหนง เหบ หมด

สวนผสม 10%

กจกรรมการพฒนาผลตภณฑ (ตนแบบ)

ถานดดกลนผลไม ถานดดกลนแบบแทง

กจกรรมการพฒนาผลตภณฑ (ตนแบบ)

Page 27: RE311 Biomass Energy Technology หวัขอ้การศกึษา Cabonization.pdfคาร์บอไนเซซนั่นั้นตามหลัก หมายถึงการผลิตถ่าน

27

รบชม วดโอสาธตการเผาถานดวยเตาเผา 200 ลตร

ระยะเวลาประมาณ 20 นาท

Thank You