หอกลั่นเอธานอลขนาดเล็ก

Abstract

โครงการหอกลั่นเอธานอลขนาดเล็กนี้ เป็นการศึกษาเพื่อแก้ปัญหาด้านพลังงานของประเทศไทย เนื่องจากเอทิลแอลกอฮอล์ หรือ เอธานอล สามารถผลิตได้จากผลผลิตหรือเศษสิ่งเหลือทิ้งทางากรเกษตรที่มีอยู่ในประเทศ เช่น ข้าวโพด มันสำปะหลัง อ้อย กากน้ำตาล เป็นต้น มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างหอกลั่นเอธานอลขนาดเล็กที่ง่ายต่อการใช้งาน มีต้นทุนการผลิตสร้างและค่าใช้จ่ายในการผลิตต่ำ เนื่องจากเป็นระบบที่สามารถผลิตได้โดยใช้วัสดุอุปกรณ์ที่มีอยู่ในประเทศ เพื่อแสวงหาเชื้อเพลิงทดแทนที่สามารถผลิตได้จากผลผลิตหรือใช้วัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร และเพื่อเป็นทางเลือกให้กับประชาชนในการเลือกใช้เชื้อเพลิงทางเลือก เพื่อรองรับปัญหาขาดแคลนเชื้อเพลิงในอนาคต การศึกษาเริ่มจากการออกแบบและสร้างหอกลั่นขนาดเล็กที่หม้อต้มซ้ำขนาดไม่เกิน 50 ลิตร โดยมีเป้าหมายที่จะออกแบบเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานสำหรับชุมชนหรือเกษตรกรรม ขนาดเล็ก อีกทั้งยังมีการทดสอบการใช้เอธานอลที่ผลิตได้กับรถยนต์จริงอีกด้วย จากการศึกษาทดลองพบว่า กรณีการทดลองใช้สารตั้งต้นเป็นสารละลายเอธานอลกับน้ำ 30 ลิตร มีความเข้มข้นก่อนกลั่น 20% ในช่วงการกลั่นได้อีก 0.80 ลิตร โดยได้ความเข้มข้นเฉลี่ยใกล้เคียงกันและมีปริมาณเอธานอลตกค้างในสารละลายกลังกลั่นลดลงเหลือ 6% และเมื่อเพิ่มอุณหภูมิการกลั่นเป็น 105 ℃ นั้น สามารถเพิ่มเปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์สูงที่สุดและเพิ่มอัตราการผลิตได้ แต่ในปริมาณที่ไม่มากนัก โดยได้ความเข้มข้นเฉลี่ยรวมลดลงถึง 1.06% แต่สามารถดึงเอธานอลออกจนเหลือตกค้างในสารละลายหลังกลั่นเพียง 4% ดังนั้น จากผลการทดลองสรุปได้ว่า กรณีใช้สารละลายเอทานอลและน้ำเป็นสารตั้งต้นนั้น อุณหภูมิการกลั่นที่เหมาะสมที่สุดคือ 100℃ ส่วนการกลั่นที่อุณหภูมิสูงขึ้นนั้นเหมาะสำหรับการกลั่นเพื่อให้ได้เอทานอลสำหรับการนำแกลั่นซ้ำต่อไป สำหรับการกลั่นน้ำส่าที่ได้จากการหมักกากน้ำตาลนั้น การตั้งอุณหภูมิการกลั่นนั้นจะได้ผลการกลั่นที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวแปรหลายตัวเช่น ความหนืดของน้ำส่า ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ในน้ำส่า สิ่งเจือปนในน้ำส่า เป็นต้นสำหรับหอกลั่นที่สร้างขึ้นนี้ได้ทำการทดลองกลั่นที่อุณหภูมิตั้งแต่ 100℃ ขึ้นไป และพบว่าการกลั่นน้ำส่าที่ได้จาการหมักกากน้ำตาลและยีสต์ (โดยวิธีการอธิบายไว้ในบทที่ผ่านมา) จำได้แอลกอฮอล์ประมาณ 14% นั้น อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดคือ 105 ℃ โดยน้ำส่า 30 ลิตร สามารถผลิตเอธานอลได้ 3.05 ลิตรและมีความเข้มข้น 91.06 % โดยปริมาตร