การดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์โดยใช้เม็ดฟูมซิลิกาดัดแปรด้วยแอมีนในคอลัมน์เบดนิ่ง

Adsorption of CO2 and H2S using amine modified fumed silica pellets in packed bed column

Name: พรทิพย์ เมธาคุปต์

ThaSH: ก๊าซ -- การดูดซึมและการดูดซับ

ThaSH: คาร์บอนไดออกไซด์

ThaSH: ไฮโดรเจนซัลไฟด์

Abstract: ตัวดูดซับฟูมซิลิกาดัดแปรด้วยแอมีนชนิดพอลิเอทิลินแอมีนมีศักยภาพในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ในแก๊สชีวภาพ งานวิจัยนี้ได้ศึกษาเม็ดตัวดูดซับฟูมซิลิกาดัดแปรด้วยแอมีนชนิดพอลิเอทิลินแอมีนมวลโมเลกุล 800 ซึ่งแอมีนชนิดนี้ได้ผลการทดลองมาจากงานวิจัยก่อนหน้าซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพที่ดี เตรียมด้วยวิธีการอัดขึ้นรูปเม็ดด้วยตัวประสานชนิดต่างๆที่ปริมาณแตกต่างกัน ตัวประสานที่เลือกมาศึกษาคือ แป้งมันสำปะหลัง พอลิไวนิลแอลกอฮอล์ และดินเบนโทไนต์ ศึกษาผลของปริมาณและชนิดของตัวประสานต่อความสามารถการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และความคงตัวเชิงกลเป็นการลดการเกิดความดันลดในระบบ ผลงานวิจัยแสดงว่าเม็ดตัวดูดซับฟูมซิลิกาดัดแปรด้วยแอมีนโดยใช้ดินเบนโทไนต์ (Fsi-PEI800-40/Bentonite) มีความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์สูงที่สุด เม็ดตัวดูดซับฟูมซิลิกาดัดแปรด้วยแอมีนโดยใช้พอลิไวนิลแอลกอฮอล์เป็นตัวประสาน (Fsi-PEI800-40/PVA) มีความสามารถเชิงกลสูงที่สุด โดยมีความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์น้อยกว่าความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ของ Fsi-PEI800-40/Bentonite เพียงเล็กน้อย ในระบบการดูดซับ 2 คอลัมน์ต่ออนุกรม (คอลัมน์แรกที่ 80 องศาเซลเซียส และคอลัมน์ที่ 2 ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส) Fsi-PEI800-40/PVA มีความสามารถในการการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ Breakthrough และที่อิ่มตัวได้ 1.075 และ 1.407 มิลลิโมลต่อกรัมตัวดูดซับ ตามลำดับ ความสามารถในการการดูดซับไฮโดรเจนซัลไฟด์ที่ Breakthrough และที่อิ่มตัวได้ 0.017 และ 0.018 มิลลิโมลต่อกรัมตัวดูดซับ ตามลำดับ ผลการทดลองดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าเม็ดตัวดูดซับ Fsi-PEI800-40/PVA ซึ่งความคงตัวเชิงกลสูง (0.892 MPa) มีประสิทธิภาพในการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์ดี อีกทั้งสามารถฟื้นฟูสภาพตัวดูดซับและนำกลับมาใช้ใหม่ได้และมีเสถียรภาพที่ดีโดยตามวัฏจักรการดูดซับ-การคาย ดังนั้น Fsi-PEI800-40/PVA มีความเหมาะสมที่จะนำไปใช้ในระบบขนาดระดับใหญ่ต่อไป

Abstract: The amine modified fumed silica sorbent appears to be a promising approach to adsorb CO2 and H2S from biogas. In this study, the amine (Polyethyleneimine (Mw. 800) or PEI800, this amine is considered in previous research that it has a good efficiency to adsorb CO2 and H2S) modified fumed silica sorbent pellets were prepared by using an extrusion method with various types and amounts of binders. The three chosen binders for the study were starch, polyvinyl alcohol (PVA) and bentonite clay. The effects of variables, amounts and types of binders on CO2 and H2S adsorption and mechanical strength, that decrease pressure drop in the system, were investigated. The results showed that amine modified fumed silica with bentonite clay binder (Fsi-PEI800-40/Bentonite) gave the highest CO2 and H2S adsorption. Amine modified fumed silica with PVA binder (Fsi-PEI800-40/PVA) gave the highest mechanical strength with CO2 and H2S adsorption value slightly lower than amine modified fumed silica with bentonite clay and starch binder. For adsorption in 2 column in series (1st and 2nd column at 80๐C and 30๐C, respectively), amine modified fumed silica with PVA binder gave a CO2 breakthrough and saturation capacity of 1.075 and 1.407 mmol/g-sorb and a H2S breakthrough and saturation capacity of 0.017 and 0.018 mmol/g-sorb, respectively. This result indicated that the amine modified fumed silica with good mechanical strength (0.892 MPa) are effective for removing carbon dioxide and hydrogen. Moreover, amine modified fumed silica with PVA binder had good regenerability and stability with repeating adsorption – desorption cycles. Thus, this adsorbent pellet has high potential to be used as CO2 and H2S sorbent in large scale packed bed.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ภัทรพรรณ ประศาสน์สารกิจ

Role: ที่ปรึกษา

Name: บุญญาวัลย์ อยู่สุข

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-03-15

Issued: 2559-03-15

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5672029023.pdf	4.55 MB	41	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.053863 วินาที