การผลิตถ่านกัมมันต์จากกากกาแฟโดยใช้ฟลูอิไดเซชันไอน้ำ

Abstract

การผลิตถ่านกัมมันต์จากกากกาแฟโดยใช้ฟลูอิไดเซชันไอน้ำ ถูกแบ่งเป็น 2 ขั้นตอน คือ การคาร์โบไนซ์ และการกระตุ้นด้วยไอน้ำ การคาร์โบไนซ์กากกาแฟประกอบด้วยการแปรผันอุณหภูมิ 400, 500 และ 600<U+F0B0>C เป็นเวลา 1, 2 และ 3 ชั่วโมง จากนั้นทดสอบพื้นที่ผิวของถ่านโดยการวิเคราะห์ด้วยเครื่อง Gas sorption analyzer พบว่าถ่านที่มีพื้นที่ผิวสูงที่สุด คือ 143 m2/g ที่สภาวะอุณหภูมิ 600<U+F0B0>C เป็นเวลา 1 ชั่วโมง หลังจากนั้นถ่านดังกล่าวนี้ถูกคัดขนาดจนมีขนาดเฉลี่ย 971<U+00B5>m และถูกกระตุ้นด้วยไอน้ำ โดยใช้ความเร็วของไอน้ำ 0.62 m/s ด้วยการแปรผันอุณหภูมิ 700, 800 และ 900<U+F0B0>C เป็นเวลา 3, 5 และ 7 ชั่วโมง จากการทดลองพบว่าผลได้ (yield) การผลิตสูงสุดของถ่านกัมมันต์ คือ 82.57% ที่สภาวะการกระตุ้น 700<U+F0B0>C เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ขณะที่ถ่านกัมมันต์ที่มีพื้นที่ผิวสูงสุดคือ 1,067 m2/g ที่สภาวะการกระตุ้น 900<U+F0B0>C เป็นเวลา 5 ชั่วโมง ผลของฟูเรียร์ทรานฟอร์ม อินฟราเรด สเปกโทรมิเตอร์ (Fourier transform infrared, FT-IR) แสดงให้เห็นหมู่หน้าที่ของถ่านกัมมันต์โดยหมู่หน้าที่ปรากฏ คือ ฟีนอล (O-H), แอลเคน (C-H), อะโรมาติก (C=C) และ Methyl groups (CH3)

The production of activated carbon coffee residue by steam fluidization, contained two steps of carbonization and steam activation. Coffee residue was carbonized by varied temperature as 400, 500 and 600<U+F0B0>C at time 1, 2 and 3 h. The gas sorption analyzer results showed that the highest surface area of carbon was 143 m2/g, at the temperature 600<U+F0B0>C for 1 h. This carbon was selected in 971 <U+00B5>m of average diameter and activated at 0.62 m/s of steam velocity by varied temperature as 700, 800 and 900<U+F0B0>C and time 3, 5 and 7 h. The results showed that the highest yield of activated carbon was 82.57% at the temperature 700<U+F0B0>C for 3 h. While, the highest surface area was 1,067 m2/g at the condition of 900<U+F0B0>C for 5 h. The FT-IR results demonstrated that the functional groups of activated carbon were Phenol (O-H), Alkane (C-H), Aromatic (C=C) and Methyl groups (CH3).