การคืนสภาพถ่านกัมมันต์ที่ใช้แล้ว

Regeneration of spent activated carbon

Name: วารุณี ศุภเศวตหิรัญ

ThaSH: กรดน้ำสัม

ThaSH: การดูดซับ

ThaSH: อัลคาไลน์

ThaSH: โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

ThaSH: โซเดียมไฮดรอกไซด์

ThaSH: คาร์บอนกัมมันต์

ThaSH: การนำกลับมาใช้ใหม่

Abstract: กรดน้ำส้มเข้มข้น (Glacial Acetic Acid) เป็นตัวทำละลายอินทรีย์ชนิดหนึ่ง ที่ใช้ในอุตสาหกรรมยางในการทำให้ยางแข็งตัว ตัวทำละลายชนิดนี้ระเหยง่าย และไอระเหยมีความเป็นพิษสูง วิธีการขจัดไอระเหยของกรดน้ำส้มเข้มข้นนี้ ทำได้โดยการดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ ซึ่งโดยทั่วไปเมื่อใช้จนกระทั่งประสิทธิภาพของการดูดซับลดลงจนไม่เหมาะสมที่จะใช้งานต่อไปแล้วจำเป็นต้องทิ้ง และเปลี่ยนถ่านกัมมันต์ใหม่มาใช้แทน ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นในการนำถ่านกัมมันต์ที่ใช้ดูดซับไอระเหยของกรดน้ำส้มเข้มข้นแล้ว มาทำการคืนสภาพ (Regeneration) โดยศึกษาอิทธิพลของตัวแปรที่มีผลต่อการคืนสภาพ เพื่อนำไปสู่ข้อสรุปของสภาวะที่เหมาะสมที่สุดของการคืนสภาพถ่านกัมมันต์ที่ใช้แล้วนี้เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ในงานวิจัยนี้ วิธีที่เลือกใช้ในการคืนสภาพถ่านกัมมันต์โดยสารเคมี คือ การทำให้เป็นกลางโดยใช้สารละลายอัลคาไลน์และตัวทำละลายอินทรีย์ โดยทำการทดลองกับถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ด ตัวแปรที่ศึกษาเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมของการคืนสภาพ ได้แก่ ชนิด และความเข้มข้นของสารละลายอัลคาไลน์ ชนิดของตัวทำละลายอินทรีย์และระยะเวลาของการคืนสภาพ ในการวิเคราะห์ผลของการคืนสภาพนั้น กำหนดใช้วิธีการวัดค่าการดูดซับจำเพาะซึ่งเป็นวิธีที่ดัดแปลงจากการวัดค่าการดูดซับไอโอดีนตามมาตรฐาน ASTM D4607-86 จากผลการทดลองพบว่า ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากการคืนสภาพ โดยใช้ทั้งสารละลายอัลคาไลน์และตัวทำละลายอินทรีย์ มีค่าการดูดซับจำเพาะต่ำกว่าถ่านกัมมันต์ที่ได้จากการคืนสภาพโดยใช้สารละลายอัลคาไลน์เพียงอย่างเดียว และจากผลการศึกษาสภาวะที่เหมาะสมต่อการคืนสภาพ สรุปได้ว่า การคืนสภาพถ่านกัมมันต์โดยใช้สารละลายโพแตสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ความเข้มข้นร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ปริมาตร 17 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อถ่านกัมมันต์ใช้แล้ว 10 กรัม ระยะเวลาของการคืนสภาพ 30 นาที และ 60 นาที เป็นสภาวะการคืนสภาพถ่านกัมมันต์ที่ดีที่สุด ในขณะที่ เมื่อพิจารณาผลที่ได้เทียบกับค่าใช้จ่ายจากการคืนสภาพ พบว่า การคืนสภาพโดยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ความเข้มข้นร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ปริมาตร 11 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อถ่านกัมมันต์ใช้แล้ว 10 กรัม ระยะเวลาของการคืนสภาพ 15 นาที เป็นสภาวะที่การคืนสภาพมีความคุ้มค่ามากที่สุดเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายที่ใช้ในการคืนสภาพ นั่นคือ ผลงานวิจัยนี้เป็นการเสนอทางเลือกที่เป็นไปได้ในการนำไปสู่การลดค่าใช้จ่ายในกระบวนการจัดเก็บกรดน้ำส้มเข้มข้น หรือ สารละลายอินทรีย์ชนิดอื่นๆ ได้ อีกทั้งยังเป็นการลดขยะอันตรายซึ่งเป็นมลภาวะของโลกอีกด้วย

Abstract: Glacial acetic acid is an organic solvent used in rubber manufacturing as a catalyst in the vulcanization process. This solvent is volatile and toxic. The method in taking away its vapor is by using activated carbon absorption process. Generally, the after-use/inactive activated carbon will be discarded and replaced with new activated carbon. The purpose of this research is to regenerate the after-use/inactive activated carbon by studying the factors that have effect in the regeneration process and lead to the most appropriate condition in the regenerating of used activated carbon, in which will help to reduce solid waste. The methods used for regenerating activated carbon in this research are Neutralization by using alkali solutions and organic solvents. The studied factors are; type and concentration of alkali solutions, type of organic solvent and time used in regenerating. The measurement method of the specific absorption value which have been modified from the Iodine number of standard ASTM 4607-86 is used in analyzing the data. From the experiment, it is found that the carbon regenerated activated by using both alkali solution and organic solvent has lower specific absorbability than the one determined by using only alkai solution. In studying with the condition of regenerating, it shows that by using 17 cm3 of 10% by weight of potassium hydroxide solution with 10 grams of used activated carbon, regenerating times of 30 minutes and 60 minutes provide the best regeneration efficiency. While using 11 cm3 of 10% by weight of sodium hydroxide solution with 10 grams of used activated carbon, regenerating time of 15 minutes is the best cost effectiveness condition. This research can confirm there is a considerable cost reduction for the storage of glacial acetic acid. In addition, it is a potential alternative to reduce hazardous solid waste to the environment

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

Address: กรุงเทพมหานคร (Bangkok)

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ธวัชชัย ชรินพาณิชกุล

Role: ที่ปรึกษา

Name: ศรัณย์พงศ์ อติชาติ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2542

Issued: 2007-01-24

Modified: 2007-01-24

วิทยานิพนธ์/Thesis

URL: http://thailis-db.car.chula.ac.th/CU_DC/Thesis/January2007/ISD/varunee.pdf

ISBN: 9743336877

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	varunee.pdf	9.06 MB

ใช้เวลา

0.032215 วินาที