การตกผลึกแบบชั้นของแข็งของสารผสมของกรดปาล์มมิติกและกรดโอเลอิก

Solid-layer crystallization of palmitic and oleic acid mixture

Name: พัชรกมณฑ์ เพ่งสุข

keyword: กรดปาล์มมิติก

; กรดโอเลอิก

Abstract: การแยกส่วนสารผสมของกรดปาล์มมิติกและกรดโอเลอิกด้วยวิธีการตกผลึกแบบชั้นของแข็ง ในงานวิจัยนี้สารผสมกรดไขมันถูกบรรจุในภาชนะตกผลึก และถูกควบคุมอุณหภูมิผนังภาชนะตกผลึกและอุณหภูมิตรงกลางภาชนะตกผลึกด้วยอ่างควบคุมอุณหภูมิและอุปกรณ์ให้ความร้อน ตามลำดับ โดยการควบคุมอุณหภูมิทั้งสองนั้น จะทำให้เกิดชั้นของแข็งบนผนังของภาชนะตกผลึก ซึ่งชั้นของแข็งที่เกิดขึ้นนี้เป็นบริเวณที่เกิดการถ่ายโอนมวลระหว่างกรดปาล์มมิติกและกรดโอเลอิก โดยเฉพาะบริเวณผิวสัมผัสระหว่างวัฏภาคของแข็งและของเหลว ภายในเวลา 720 นาที ความเข้มข้นของกรดปาล์มมิติกจะถูกวิเคราะห์ เพื่อหาการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นภายในวัฏภาคของเหลวและของแข็งด้วยโครมาโทกราฟีแบบก๊าซ จากผลการทดลอง ความเข้มข้นของกรดปาล์มมิติกจะเพิ่มขึ้นภายในชั้นของแข็ง ในขณะที่ความเข้มข้นของโอเลอิกจะเพิ่มขึ้นในวัฏภาคของเหลว ความเร็วในการถ่ายโอนมวลของกรดปาล์มมิติกและกรดโอเลอิกในสารผสมจะขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิที่ถูกควบคุมและอัตราส่วนโดยมวลของกรดปาล์มมิติกและกรดโอเลอิกในสารผสม ค่าฟลักซ์มวลจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความแตกต่างของอุณหภูมิและอัตราส่วนโดยมวลเริ่มต้นของสารมากขึ้น เมื่อพิจารณาในชั้นของแข็ง กรดปาล์มมิติกจะถูกสะสมบริเวณผิวสัมผัสะหว่างวัฏภาคของแข็งและของเหลวมากกว่าบริเวณอื่นภายในชั้นของแข็งโดยที่บริเวณผิวสัมผัสะหว่างวัฏภาคของแข็งและของเหลวกรดปาล์มมิติกจะเพิ่มขึ้นถึง 11 เปอร์เซ็นต์ของความเข้มข้นของกรดปาล์มมิติกเริ่มต้น ในการแยกส่วนในงานวิจัยนี้การถ่ายโอนมวลถูกควบคุมด้วยแรงขับเคลื่อน 2 แรง อันได้แก่ ความแตกต่างของอุณหภูมิทำให้เกิดการตกผลึกซ้ำของกรดปาล์มมิติกบริเวณผิวสัมผัส และความแตกต่างของความเข้มข้นของกรดโอเลอิกภายในชั้นของแข็ง ในการตกผลึกแบบชั้นของแข็งนี้มีการศึกษาค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ประสิทธิผลของกรดปาล์มมิติกและค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนภายในชั้นของแข็งที่เกิดขึ้น โดยมีค่าอยู่ในช่วง 10-11-10-8 ตารางเมตรต่อวินาที และ 20-100 วัตต์ต่อเมตรต่อวินาทีตามลำดับ นอกจากนี้จากผลการวิจัยนี้จะเห็นได้ว่าความสัมพันธ์ระหว่างค่าสัมประสิทธิ์การแพร่ประสิทธิผลกับอุณหภูมิเป็นความสัมพันธ์แบบเอกซ์โปเนนเชียล

Abstract: A novel fractionation method of solid-layer crystallization was presented in this work. The palmitic acid (PA) and oleic acid (OA) mixture were processed in a batch crystallizer under fixed temperature gradient condition realized by external coolant and a heater inserted in the solution. During the operation, the coolant and heater temperatures were properly selected to create a solid-liquid interface in the solution, where the exchange of PA and OA were performed. The fatty acid concentrations in solid phase and liquid phase were analyzed by gas chromatography (GC) during the processing. PA concentration in the outer solid phase gradually increased while OA concentration in the inner liquid phase increased, respectively. The mass transfer velocities of PA and OA were found to depend on the temperature gradient in the solution and the initial composition of the PA and OA mixture. The mass flux of PA was augmented by increasing the temperature gradient between TH and TW. The PA concentration rapidly decreased. The mass flux was higher when PA concentration in initial solution was higher. PA concentration was accumulated around the interface more than the other positions in the solid phase. About 11 percent of PA from the initial PA concentration was increase at solid-liquid interface. In this process, PA/OA fractionation could be controlled by two driving forces, namely PA recrystallization and transfer of OA elution in solid phase toward the interface. In this solid-layer crystallization, the effective diffusion coefficient of PA and conduction coefficient within solid layer were also determined in the range of 10-11-10-8 m2/s and 20-100 W/m.s, respectively. The correlations between effective diffusion coefficient and temperature were found as an exponential relationships.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สถาบันวิทยบริการ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: อภินันท์ สุทธิธารธวัช

Role: ที่ปรึกษา

Name: ธวัชชัย ชรินพาณิชกุล

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2553

Modified: 2556-05-11

Issued: 2556-05-11

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเคมี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	patcharakamol_ph.pdf	3.04 MB	31	2020-01-22 23:20:39

ใช้เวลา

0.029747 วินาที