การบำบัดผงตะกรันอลูมิเนียมและฝุ่นอลูมิเนียมโดยการทำปฏิกิริยากับน้ำ

Treatment of aluminum dross and aluminum dust by interaction with water

Name: ดิษยพงศ์ หกสุวรรณ

ThaSH: ของเสียจากโรงงาน

ThaSH: การหลอมอลูมิเนียม -- การกำจัดของเสีย

Abstract: การบำบัดขั้นต้นของผงตะกรันและฝุ่นอลูมิเนียมโดยการทำปฏิกิริยากับน้ำ มีวัตถุประสงค์เพื่อลดผลกระทบของก๊าซผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นจากการทำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศ โดยทำการศึกษาลักษณะสมบัติทางกายภาพและเคมีของผงตะกรันและฝุ่นอลูมิเนียม ลักษณะการเกิดปฏิกิริยาเคมีและสภาวะที่เหมาะสมในการเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี เพื่อเป็นแนวทางในการออกแบบถังปฏิกิริยา จากการศึกษาลักษณะสมบัติทางกายภาพของผงตะกรันและฝุ่นอลูมิเนียม พบว่ามีอลูมิเนียมไนไตรด์ (AlN) เป็นสารประกอบหลักและเมื่อสัมผัสกับน้ำจะเกิดก๊าซแอมโมเนีย ในการศึกษาลักษณะการเกิดปฏิกิริยากับน้ำจะทำในถังปฏิกิริยาแบบทีละเท โดยนำผงตะกรันและฝุ่นอลูมิเนียมมาผสมกับน้ำ เพื่อศึกษาลักษณะการเกิดปฏิกิริยาที่อัตราส่วนต่างๆระหว่างผงตะกรันและฝุ่นอลูมิเนียมกับน้ำ โดยพิจารณาผลกระทบของความเร็วในการกวนผสม ผลกระทบจากความเป็นกรด-ด่าง ผลกระทบจากการเติมพลาสติกแขวนลอย ผลกระทบที่เกิดจากอุณหภูมิ และผลกระทบที่เกิดจากสารลดแรงตึงผิวชนิดไม่มีประจุ (TX-100) ตามลำดับ จากการทดลอง พบว่าสภาวะที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยาระหว่างผงตะกรันอลูมิเนียมกับน้ำ คือ อัตราส่วน 1:10 ความเร็วในการกวนผสม 300 รอบต่อนาที (ความเร็วเกรเดียนท์ 26 วินาที⁻¹) อุณหภูมิ 45 °ซ ปริมาณพลาสติกแขวนลอย 25 กรัมต่อลิตร และปริมาณสารลดแรงตึงผิวร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนัก ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพในการเกิดก๊าซแอมโมเนียร้อยละ 44.60 รวมถึงอันดับปฏิกิริยาและค่าคงที่ปฏิกิริยา (k) ที่ 0.75 และ 1.17 วินาที⁻¹ ตามลำดับ ในขณะที่สภาวะที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยาระหว่างฝุ่นอลูมิเนียมกับน้ำ คือ อัตราส่วน 1:10 ความเร็วในการกวนผสม 300 รอบต่อนาที (ความเร็วเกรเดียนท์ 26 วินาที⁻¹) อุณหภูมิ 25 ˚ซ และปริมาณสารลดแรงตึงผิวร้อยละ 0.1 โดยน้ำหนัก ซึ่งจะให้ประสิทธิภาพในการเกิดก๊าซแอมโมเนียร้อยละ 8.82 รวมถึงอันดับปฏิกิริยาและค่าคงที่ปฏิกิริยา (k) ที่ 0.51 และ 2.38 วินาที⁻¹ ตามลำดับ

Abstract: The objective of this study was to investigate the preliminary treatment of aluminum dross/dust in order to reduce effects of by product gases when reacting with water (moisture content in environment). The physico-chemical characteristic of aluminum dross/dust were determined, as well as, its chemical reactions and the optimal reacting conditions in order to apply as the guideline for reactor design. The results showed that the aluminum dross/dust from the melting process of the aluminum industry contained high content of aluminum nitride (AlN), which produce the ammonia gas when react with water. The samples were then tested for their reactions by mixing with water in a batch reactor. Moreover, the effect of ratio between dross/dust to water, pH, mixing condition, temperature, surfactant (TX-100) and suspended plastic media was investigated in order to propose the optimal treatment condition. From the obtained results, the optimal reacting condition for treatment of the aluminum dross was the ratio of 1:10 to water, mixing speed at 300 rpm (velocity gradient 26 S⁻¹), suspended plastic concentration of 25 g/L, TX-100 of 0.1% by weight and temperature of 45 °C. The ammonia gas production efficiency, order of reaction and reaction rate constant (k) were 44.60%, 0.75 and 1.17 s⁻¹, respectively. Moreover, the optimal reacting condition for treatment of the aluminum dust was the ratio of 1:10 to water, mixing speed at 300 rpm (velocity gradient 26 S⁻¹), TX-100 of 0.1% by weight and temperature of 45 °C. The ammonia gas production efficiency, order of reaction and reaction rate constant (k) was 8.82%, 0.51 and 2.38 s⁻¹, respectively.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: ปฏิภาณ ปัญญาพลกุล

Role: ที่ปรึกษา

Name: พิสุทธิ์ เพียรมนกุล

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2559-06-01

Issued: 2559-06-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/35863

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	dissayapong_ho.pdf	5.06 MB	15	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.036156 วินาที