การเตรียมถ่านกัมมันต์จากกากตะกอนบำบัดน้ำเสียสำหรับการทำกลีเซอรอลดิบให้บริสุทธิ์

Preparation of activated carbon from sewage sludge for crude glycerol purification

Name: เชาวน์วัศ อรรถานิทธิ์

ThaSH: คาร์บอนกัมมันต์

ThaSH: กากตะกอนน้ำเสีย

ThaSH: กลีเซอรีน

ThaSH: Glycerin.

Abstract: ศึกษาการเตรียมถ่านกัมมันต์จากกากตะกอนบำบัดน้ำเสีย สำหรับการทำกลีเซอรอลดิบให้บริสุทธิ์ สารกระตุ้นที่ใช้ในการเตรียมถ่านกัมมันต์ ได้แก่ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียมคาร์บอเนต และกรดฟอสฟอริก ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนักระหว่างสารกระตุ้นและถ่านชาร์เท่ากับ 1.0-6.0 เวลาดูดซับสารกระตุ้น 5-25 ชั่วโมง และอุณหภูมิการคาร์บอไนซ์ 500-900 องศาเซลเซียส จากผลการทดลองพบว่า ความบริสุทธิ์ของกลีเซอรอลดิบปรับสภาพที่ผ่านการเพิ่มความบริสุทธิ์ด้วยถ่านกัมมันต์ ที่เตรียมจากกากตะกอนบำบัดน้ำเสียจะขึ้นอยู่กับปริมาณหมู่คาร์บอนิล และสมบัติทางพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ การกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ จะให้ปริมาณหมู่ฟังก์ชันที่มีออกซิเจน และพื้นผิวของถ่านกัมมันต์สูงกว่าการกระตุ้นด้วยความร้อน และการกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมคาร์บอเนต และกรดฟอสฟอริก อัตราส่วนโดยน้ำหนักระหว่างสารกระตุ้นและถ่านชาร์ เวลาดูดซับสารกระตุ้น และอุณหภูมิการคาร์บอไนซ์ ส่งผลต่อปริมาณหมู่ฟังก์ชันที่มีออกซิเจนและพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ รวมถึงความสามารถในการเพิ่มความบริสุทธิ์ของกลีเซอรอลดิบปรับสภาพอย่างชัดเจน โดยถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่อัตราส่วนโดยน้ำหนัก ระหว่างโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และถ่านชาร์เท่ากับ 5 เวลาดูดซับสารกระตุ้น 25 ชั่วโมง และคาร์บอไนซ์ที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 30 นาที อัตราส่วนระหว่างถ่านกัมมันต์และกลีเซอรอลดิบปรับสภาพเท่ากับ 67 กรัมต่อลิตร เวลาในการดูดซับ 120 นาที และอัตราการเขย่า 250 รอบต่อนาที สามารถเพิ่มความบริสุทธิ์ของกลีเซอรอลดิบปรับสภาพได้ 93.0% โดยน้ำหนัก ซึ่งมากกว่าความบริสุทธิ์ของกลีเซอรอลดิบปรับสภาพที่ดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ทางการค้า 1.05 เท่า การเพิ่มความบริสุทธิ์ซ้ำโดยการดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ใหม่ให้กลีเซอรอลดิบปรับสภาพ ที่มีความบริสุทธิ์มากกว่า 96.9% การฟื้นฟูสภาพถ่านกัมมันต์ที่ผ่านการใช้งานแล้วด้วยเฮกเซน จะดีกว่าไดเอทิลอีเทอร์

Abstract: To investigate the effect of parameters on the preparation of activated carbon from sewage sludge for crude glycerol purification. Types of activating agent (KOH, K₂CO₃ and H₃PO₄), weight ratio of activating agent to char (1.0-6.0 w/w), impregnation time (5-25 hrs) and carbonization temperature (500-900℃) were explored. The results showed that the purity of crude glycerol depended significantly on either the quantity of carbonyl group or the surface properties. The KOH activation can enhance the quantity of oxygen functional groups and the BET surface area than the solely thermal treatment, the K₂CO₃ and H₃PO₄ activations. Weight ratio of activating agent to char, impregnation time and carbonization temperature affected the quantity of carbonyl group and the surface properties as well as the ability to purify crude glycerol. Among the as-prepared sludge-derived activated carbon, the activated carbon prepared by KOH at the weight ratio between KOH to char of 5, impregnation time of 25 hr and carbonization temperature of 800℃ for 30 min by using the dose of activated carbon of 67 g/l with 120 min adsorption time and shaking rate of 250 rpm exhibited appropriate surface properties to enhance the purity of pre-treated crude glycerol up to 93.0 wt. %, which was greater than that by commercial activated carbon of around 1.05-fold. The repetitive purification can enhance the purity of pre-treated crude glycerol up to 96.9 wt.%. The regeneration of sludge-derived activated carbon by hexane was better than diethyl ether.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: มะลิ หุ่นสม

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2559-05-06

Issued: 2559-05-06

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/42189

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	chaowat_au.pdf	14.59 MB	56	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.036174 วินาที