การบำบัดน้ำเสียที่มีฟีนอลและไพริดีนโดยออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤตในเครื่องปฏิกรณ์ขนาดกะทัดรัด

Treatment of wastewater containing phenol and pyridine by catalytic supercritical water oxidation in compact-sized reactor

Name: วิบูลย์ ศิริมาวิเศษ

ThaSH: น้ำเสีย -- การบำบัด -- ออกซิเดชัน

ThaSH: การเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธุ์

ThaSH: ของไหลวิกฤตยิ่งยวด

ThaSH: ฟีนอล

ThaSH: ไพริดีน

Abstract: น้ำเสียจากอุตสาหกรรมและห้องปฏิบัติการมักประกอบด้วยสารเคมีหลายชนิด ออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤตสามารถทำให้ของเสียอินทรีย์หลายชนิดสลายตัวได้อย่างรวดเร็ว งานวิจัยนี้จึงใช้เครื่องปฏิกรณ์ขนาดกะทัดรัดสำหรับการบำบัดที่แหล่งกำเนิดน้ำเสีย ด้วยออกซิเดชันเชิงเร่งปฏิกิริยาในน้ำภาวะเหนือวิกฤต ซึ่งใช้แมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นตัวออกซิไดส์ ทั้งนี้เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์และปฏิสัมพันธ์ระหว่างฟีนอลและไพริดีนในน้ำเสียสังเคราะห์ ที่มีฟีนอล ไพริดีน และของผสมระหว่างฟีนอลและไพริดีน โดยใช้ความดันคงที่เท่ากับ 25 เมกะพาสคัลที่อุณหภูมิ 380-410 องศาเซลเซียส และร้อยละไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์มากเกินพอเท่ากับ 100 ความเข้มข้นของสารละลายฟีนอลและไพริดีนเริ่มต้นเท่ากับ 0.046 และ 0.049 โมลต่อลิตร เวลาในการทำปฏิกิริยาระหว่าง 2-10 วินาที พบว่าร้อยละการเปลี่ยนของปริมาณคาร์บอน อินทรีย์ทั้งหมดของฟีนอล ไพริดีน และของผสมฟีนอล/ไพริดีนมีค่าสูงถึงร้อยละ 99, 76 และ 92 ตามลำดับ และเมื่อพิจารณาผลของปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมดและความเข้มข้นของออกซิเจนต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา พบว่าได้ค่าพลังงานการกระตุ้น (Ea) = 65.54 kJ/mol ค่า pre-exponential factor (A) = 6.55 x 104 L0.59mol-0.59s-1 และอันดับการเกิดปฏิกิริยาของ ปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (a) และความเข้มข้นออกซิเจน (b) เท่ากับ 1.29 และ 0.3 ตามลำดับ ในกรณีของฟีนอล Ea = 79.85 kJ/mol, A = 1.06 x 104 L1.17mol-1.17s-1 และ a = 1.77, b = 0.4 ในกรณีของไพริดีน และ Ea = 20.8 kJ/mol, A = 9.35 x 10-1 L1.3mol-1.3s-1 และ a = 1.8, b = 0.5 ในกรณีของของผสมฟีนอล/ไพริดีน

Abstract: Supercritical water oxidation (SCWO) can treat various types of hazardous waste. The research uses a compact-sized catalytic reactor for wastewater treatment at origin by SCWO. Manganese dioxide, 80-100 mesh size, was used as the catalyst. The experiments were carried out at the pressure of 25 MPa and the temperature range of 380-410℃. The initial concentrations of phenol and pyridine were 0.046 and 0.049 mol/L and 100% excess of hydrogen peroxide (H2O2) was used as the initial oxidant. The contact time was varied between 2-10 s. By considering the dependence of reaction rate on TOC and oxigen concentration, global rate expression was determined with an activation energy (Ea) of 65.54 kJ/mol; the pre-exponential factor (A) of 6.55 x 104 L0.59mol-0.59s-1 and the reaction orders for TOC (a) and oxigen (b) concentration were 1.29 and 0.3 for phenol, Ea = 79.85 kJ/mol; A = 1.06 x 104 L1.17mol-1.17s-1 and a = 1.77; b = 0.4 for pyridine and Ea = 20.8 kJ/mol; A = 9.35 x 10-1 L1.3mol-1.3s-1 and a = 1.8; b = 0.5 for mixture of phenol/pyridine. The results showed that it was possible to apply catalytic SCWO for phenol, pyridine and mixture of phenol/pyridine treatment, with more than 99%, 76% and 92% TOC conversion, respectively.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: คุณากร ภู่จินดา

Role: ที่ปรึกษา

Name: สมเกียรติ งามประเสริฐสิทธิ์

Role: ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2553

Modified: 2557-03-01

Issued: 2557-03-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	Viboon_si.pdf	3.25 MB	18	2025-02-16 20:17:13

ใช้เวลา

0.055799 วินาที