Chemical Engineering Commons^™

The Kanarra Fold-Thrust System -- The Leading Edge Of The Sevier Fold-Thrust Belt, Southwest Utah, William Joseph Michael Chandonia

Doctoral Dissertations

“The Jurassic to Eocene Sevier fold-thrust belt is the subject of continued scientific curiosity in tectonics, stratigraphy, and industry. Understanding its development in southwest Utah is hindered in part due to the multiple origins proposed for the Kanarra anticline, a major leading edge structure -- a drag fold along the Hurricane fault, Laramide monocline, Sevier fault propagation fold, or a combination of these -- which have confused its tectonic significance and regional context. This confusion results from the structural complexity of its exposed eastern limb, as well as displacement and burial of its crest and western limb beneath Neogene sediments …

Numerical Simulation Study Of Gel Treatment For Conformance Control From Lab To Field, Jianqiao Leng

Doctoral Dissertations

“Gel treatment has been widely applied to control reservoir conformance and thus improve the sweep efficiency of injection fluids. Quite a few numerical simulations have been conducted to investigate the factors impacting gel treatment and assist to optimize treatment design and predict the performance. However, there exists significant barrier between the simulation approaches and lab experiments. In this study, two comprehensive reviews have been conducted to identify the gaps between lab and current simulations for in-situ polymer treatment and preformed particle gel treatment, separately.

Based on the identified gaps, the effect of a few major factors which are very important …

Evaluation Of Recrosslinkable Preformed Particle Gel (Rppg) As A Fluid Loss Control Material During Drilling Operations, Mohamed Saad M. Ahdaya

Doctoral Dissertations

"One of the most intense, expensive, and time-consuming problems during drilling operations is the loss of circulation, which could result in several consequences, including wellbore collapse, fluid inflow, formation damage, environmental issues, and nonproductive time. This research aims to evaluate novel materials that can mitigate lost circulation and overcome the limitation of other materials. In this research, a comprehensive evaluation of a re-crosslinkable preformed particle gel (RPPG) has been conducted to determine the extent to which it can be used to control drilling fluid losses during drilling operations. The RPPG consists of swellable gel particles that can self-crosslink to form …

Advanced Materials And Processes For Gas Separation And Storage Applications, Qasim Mohammed Al-Naddaf

Doctoral Dissertations

"Transition to a clean, renewable energy future requires departure from thermally driven separation processes. In that regard, development of new materials that exhibit high adsorption capacity and selectivity, fast kinetics, and long-term durability under multicomponent conditions is becoming attractive for the applications in clean energy. Moreover, novel sorbents and separation systems that can store gases at normal conditions offer a promising approach for stationary or onboard gas storage. Due to the limitations on the surface area and biding energy restrict commercial materials effectiveness as a potential adsorption and storage material. There is significant interest in the properties of hybrid materials …

Development And Testing Of A New Air-Assisted Flare System For Low Flow Conditions, Hayder Alhameedi

Doctoral Dissertations

"Flare systems provide a safe, efficient, and reliable way to treat unwanted flammable gases that come from relief devices of various chemical processing equipment to ensure the safety of personnel and equipment. Flare systems are classified according to the assist media type as non-assisted (utility), steam-, air-, and pressure-assisted flares. The assist medium enhances mixing between flare gases and surrounding air and induces more air into the combustion zone. An air-assisted flare system is the preferred flare type in regions where steam is unavailable or is costly to supply or ambient temperatures are too low. The environmental protection agency (EPA) …

Surface Modification To Improve The Electrochemical Performance Of Cathode Materials For Lithium-Ion Batteries And Sodium-Ion Batteries, Han Yu

Doctoral Dissertations

"The specific capacity of active materials as well as their cycling stability are the main limiting factors for the performance of lithium-ion batteries (LIBs) and sodium-ion batteries (SIB). Atomic layer deposition (ALD) is considered as a promising surface modification method to enhance the electrochemical performance of active materials for LIBs and SIBs.

In this research, we are committed to using ALD to modify the cathode materials of LIB, by coating different films on the surface of different cathode materials and constructing a stable and favorable interface layer for lithium-ion transport, so that we can protect the active materials from the …

มาส์กจากแผ่นเซลลูโลสแบคทีเรียและทอรีน, โชติกา จักษุกรรฐ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อผลิตมาสก์หน้าจากแผ่นเซลลูโลสแบคทีเรีย (BC) และสารออกฤทธิ์ในเครื่องสำอาง (ทอรีน)เตรียมแผ่นมาสก์โดยนำแผ่นแบคทีเรียเซลลูโลสจุ่มลงในสารออกฤทธิ์ในเครื่องสำอางทอรีน โดยใช้คุณสมบัติการบวมตัว ศึกษาผลของวิธีการทำแห้งของแผ่นฟิมล์แบคทีเรียเซลลูโลสโดยใช้การทำแห้งสองวิธี ทำแห้งแบบปั่นเหวี่ยงที่ความเร็วรอบ 1900 rpmและการทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง จากนั้นนำไปวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของแผ่นมาส์กโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM), สเปกโตรสโคปีแบบฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรด (ATR FT-IR), เครื่องวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงความร้อนของสาร (DSC) และเครื่องวิเคราะห์เชิงอุณหภูมิความร้อน (TGA) พบว่า แผ่นแบคทีเรียเซลลูโลสหลังการทำแห้งมีเปอร์เซ็นต์สูญเสียน้ำสูงจากทั้ง 2 เทคนิค แสดงให้เห็นว่าการทำแห้งด้วยวิธีแช่เยือกแข็งลดความสามารถในการบวมตัวของพอลิเมอร์ของแผ่นแบคทีเรียเซลลูโลส ทำการทดลองโดยนำแผ่นมาส์กที่ผ่านการทำแห้งแช่ในสารละลายทอรีนปริมาณ 10 มิลลิลิตร ความเข้มข้น 50 มิลลิโมลาร์ เป็นเวลา 1 และ 3 ชั่วโมง พบว่า ความเข้มข้นของทอรีนมีผลต่อความแข็งแรงเชิงกลต่อแผ่นแบคทีเรียเซลลูโลส วัดการปลดปล่อยทอรีนบนแผ่นมาส์กโดยใช้เทคนิคโครมาโตกราฟีของเหลวกับแมสสเปคโตรมิเตอร์ (Liquid Chromatography - Mass Spectrometry; LC–MS) . พบว่า โมเลกุลของทอรีนถูกปลดปล่อยทีละน้อยจากแผ่นแบคทีเรียเซลลูโลสแห้งภายในเวลา 1 ชั่วโมง โดยมีการปลดปล่อยทอรีนอยู่ที่ 21.42 % หลังจากผ่านไป 1 ชั่วโมง ผลจากการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าแผ่นแบคทีเรียเซลลูโลสมีศักยภาพในการนำมาประยุกต์ใช้ในเครื่องสำอางได้

การเตรียมเมล็ดไฮโดรเจลสำหรับบรรจุน้ำมันเมล็ดชา, คุณานนต์ สุรัสวดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการเตรียมเม็ดบีดส์ไฮโดรเจลเพื่อเก็บกักน้ำมันเมล็ดชาด้วยอัลจิเนตเเละเพคตินด้วยเทคนิคการเกิดเจลแบบไอออนิก (ionic-gelation) ทำการศึกษาผลของอัตราส่วนอัลจิเนตต่อเพคตินที่มีผลต่อประสิทธิภาพการกักเก็บน้ำมันเมล็ดชา อัตราส่วนที่เหมาะสมของอัลจิเนตและเพคตินที่มีค่า 0.5:2.0 มีประสิทธิภาพการกักเก็บอยู่ที่ 99.36 ± 0.15% ค่าความหนืดอยู่ที่ 0.833 cP ถึง 119.4 cP สามารถผลิตเม็ดบีดส์ทรงกลมเเละมีความเรียบเนียนขนาดเฉลี่ยเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 2.61 – 4.04 มิลลิเมตร สามารถรองรับแรงกดในช่วง 0.11 – 4.03 นิวตัน เมื่อนำตัวอย่างเม็ดบีดส์มาทดสอบในผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจล,สารละลายบัฟเฟอร์ pH 5.5,น้ำมันขาวและในน้ำกลั่น พบว่ามีความคงตัวสูงและมีศักยภาพสำหรับการจัดเก็บน้ำมันเมล็ดชาเป็นเวลา 45 วัน ความสามารถการขยายตัวของเม็ดบีดส์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอัลจิเนตและเพคติน เมื่อเพิ่มความเข้มข้นของเพคตินของเพคตินช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการกักเก็บน้ำมันเมล็ดชาสูงขึ้น เเละ FTIR spectroscopy ทำการยืนยันโครงสร้างภายในมีการขึ้นรูปเเละการเชื่อมขวางจากอัลจิเนตเเละเพคติน

การศึกษาการผลิตและคุณลักษณะของผลึกโพแทสเซียมลอเรตสำหรับผลิตภัณฑ์โฟมล้างหน้า, จิดาภา เฟื่องฟู

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลิตภัณฑ์ประเภทโฟมล้างหน้า ผลิตผ่านปฏิกิริยาสะปอนนิฟิเคชันระหว่างกรดลอริกและโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่เป็นผลึกโพแทสเซียมลอเรต โดยทำปฏิกริยาที่อุณหภูมิ 90ºC เป็นเวลา 60 นาทีและเก็บตัวอย่างตามเวลา 0, 10, 20, 30, 40, 50 และ 60 นาที พบว่าค่าการเปลี่ยนมีค่าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยที่เวลา 60 นาที ค่าการเปลี่ยนอยู่ที่ 94.77% โดยเวลาไม่มีผลต่อการเกิดปฏิกริยา สำหรับการศึกษาผลของอัตราการทำให้เย็นตัวลงที่มีผลต่อการเกิดผลึกของโพแทสเซียมลอเรตพบว่าการผลิตโฟมล้างหน้าควรใช้อัตราทำให้เย็นตัวลงที่ 1-2 ºC/นาที เพื่อให้ได้ผลึกที่เรียงตัวอย่างสวยงาม เนื้อผลิตภัณฑ์มีความมันวาว และเป็นอัตราการควบคุมที่เหมาะสมในการทำให้ผลิตภัณฑ์เย็นตัวลงและเกิดการตกผลึกที่สมบูรณ์ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณของโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์เพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเนื้อผลิตภัณฑ์และการเกิดประกายมุกในเนื้อผลิตภัณฑ์พบว่า KOH 7%, KOH 15% ได้ลักษณะเนื้อที่แข็งร่วน เป็นเจลทึบแสง เกิดประกายมุกชัดเจนในทันที ดังนั้นการลดปริมาณโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์อาจทำให้เหลือปริมาณสารตั้งต้นที่ใช้ในปฏิกริยามากขึ้น และศึกษาการเพิ่มปริมาณของกรดลอริกเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของเนื้อผลิตภัณฑ์ โดยศึกษาการเปลี่ยนวัฏภาคด้วยเครื่อง Differential Scanning Calorimetry (DSC) พบว่าอุณหภูมิในการตกผลึกมีความใกล้เคียงกันซึ่งเห็นได้ชัดจากเนื้อผลิตภัณฑ์ที่ประกายมุกนั้นเกิดขึ้นคล้ายคลึงกัน โดยผลึกเกิดขึ้นทันทีหลังจากทำการลดอุณหภูมิ

การผลิตสารเคมีมูลค่าเพิ่มและแก๊สไฮโดรเจนผ่านกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลลิควิแฟกชันแบบบูรณาการของมูลไก่ไข่, ณิรินทร์ญา กิตติ์จิรวิชญ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ฟาร์มไก่ไข่เป็นหนึ่งในธุรกิจที่มีจำนวนมากที่สุดในประเทศไทยซึ่งทำให้มีศักยภาพในการผลิตก๊าซชีวภาพที่สูงเนื่องจากมูลไก่สามารถเก็บรวบรวมได้ง่ายและสามารถลำเลียงมูลไก่โดยใช้สายพานลำเลียงและไม่มีวัสดุรองพื้นมาเจือปนมากับมูล งานวิจัยนี้จึงมุ่งศึกษาการแปรรูปมูลไก่ไข่เป็นน้ำมันดิบชีวภาพ (Biocrude) ด้วยเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับมูลที่มีความชื้นสูงอย่างเทคโนโลยี Hydrothermal liquefaction (HTL) และผลิตภัณฑ์น้ำมันดิบชีวภาพจะถูกนำมาแปรรูปเป็นสารเคมีมูลค่าเพิ่ม ในส่วนของผลิตภัณฑ์ของเหลวที่เหลือ (HTL-AQ) จะถูกนำมาการปรับปรุงคุณภาพด้วย Wet Oxidation (WO) และแปรรูปเป็นแก๊สไฮโดรเจนด้วยเทคโนโลยี Aqueous Phase Reforming (APR) ผ่านการจำลองกระบวนการด้วยโปรแกรม Aspen Plus และนำมาวิเคราะห์เพื่อหาสภาพวะที่เหมาะสมและการปรับปรุงคุณภาพของกระบวนการรวมถึงผลิตภัณฑ์และการลดการปลดปล่อยของแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ โดยจากผลการจำลองพบว่าที่การดำเนินการของการะบวนการ HTL ที่อุณหภูมิ 340 ͦ C และความดัน 18 MPa มูลไก่ไข่ส่วนใหญ่จะเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์สามชนิด ได้แก่ HTL-AQ ร้อยละ 67.21 โดยมวล biocrude ผลิตภัณฑ์น้ำมันชีวภาพ ร้อยละ 22.46 โดยมวล และก๊าซอื่นๆ ร้อยละ 10.33 โดยมวล นอกจากนี้ช่วงของอัตราส่วนการป้อนแก๊สไฮโดรเจนต่อผลิตภัณฑ์น้ำมันดิบชีวภาพที่เหมาะสมของกระบวนการ hydrotreating จะอยู่ที่ 1:60 – 1:30 ส่วนอัตราส่วนการป้อน HTL-AQ ต่อแก๊สออกซิเจนที่เหมาะสมต่อกระบวนการ WO คือช่วง 1:9 ถึง 1:10 สำหรับกระบวนการ APR อุณหภูมิที่เหมาะสมคือ 270 °C ซึ่งเป็นอุณหภูมิเริ่มต้นที่ทำให้ผลิตภัณฑ์แก๊สไฮโดรเจนมีแนวโน้มสูงขึ้นและความดันที่เหมาะสมอยู่ที่ 15-20 bar ซึ่งทำให้ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนอยู่ที่ร้อยละ 64.89 โดยมวลและมีการปลดปล่อยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์น้อยลง ร้อยละ 21.35 หลังจากปรับปรุงกระบวนการ

จลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มโอเลอิน โดยใช้อะซิโตนหรือน้ำมันไบโอดีเซลเป็นตัวทำละลายร่วม, ธีรภัทร หรูปานวงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันระหว่างน้ำมันพืชและเมทานอลเป็นปฏิกิริยาที่ใช้สำหรับผลิตน้ำมันไบโอดีเซล ซึ่งเป็นหนึ่งในพลังงานทดแทนสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล แต่เนื่องจากน้ำมันพืชและเมทานอลละลายเข้าด้วยกันได้น้อย การใส่ตัวทำละลายร่วม (co-solvent) เพื่อทำให้สารตั้งต้นสามารถละลายกันได้ดีขึ้นจึงถูกนำมาศึกษา และจากงานวิจัยในอดีต ผลกระทบของการใช้ตัวทำละลายร่วมต่อปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันจะถูกศึกษาจากปริมาณน้ำมันไบโอดีเซลที่เกิดขึ้น แต่ในงานวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ การเกิดปฏิกิริยาของมอนอกลีเซอร์ไรด์ ไดกลีเซอร์ไรด์ และไตรกลีเซอร์ไรด์จะถูกศึกษาด้วย งานวิจัยฉบับนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาจลนพลศาสตร์เคมีของปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มโอเลอิน เมื่อใช้อะซิโตนหรือน้ำมันไบโอดีเซลเป็นตัวทำละลายร่วม การทำปฏิกิริยาเกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ (batch reactor) ในช่วงอุณหภูมิระหว่าง 40 ถึง 60 องศาเซลเซียส ที่ปริมาณตัวทำละลายร่วมตั้งแต่ร้อยละ 0 ถึง 20 โดยมวลของน้ำมันปาล์ม อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันปาล์ม 3:1 4:1 5:1 และ 6:1 โดยใช้โซเดียมเมทอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่น้ำหนักร้อยละ 1 โดยมวลของน้ำมันปาล์ม ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า มอนอกลีเซอร์ไรด์มีความว่องไวต่อการทำปฏิกิริยากับเมทานอลสูงที่สุดในบรรดาเหล่ากลีเซอร์ไรด์ และการใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลายร่วมจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้นและร้อยละผลได้ของไบโอดีเซลที่เวลา 60 นาทีสูงขึ้น เนื่องจากอะซิโตนสามารถทำให้สารในระบบละลายเป็นเนื้อเดียวกันมากขึ้น ขณะที่การใช้น้ำมันไบโอดีเซลเป็นตัวทำละลายร่วมจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้นต่ำลงจากการเจือจางความเข้มข้นของสาร อย่างไรก็ตาม ตัวทำละลายร่วมแทบจะไม่ส่งผลต่อปฏิกิริยาที่อุณหภูมิสูง และหากปริมาณตัวทำละลายร่วมต่ำกว่าร้อยละ 10 โดยมวลของน้ำมันพืช การใช้ตัวทำละลายร่วมแทบจะไม่ส่งผลต่ออัตราการเกิดไบโอดีเซลเริ่มต้น อีกทั้งยังทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเริ่มต้นระหว่างมอนอกลีเซอร์ไรด์และเมทานอลต่ำลง

ปัจจัยที่มีผลต่อการเติบโตและการผลิตลูทีนในจุลสาหร่าย Dunaliella Tertiolecta, พัทธ์ศริยา พงษ์ลำเจียกงาม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษานี้ประเมินความเป็นไปได้ของการนำจุลสาหร่าย Dunaliella tertiolecta จากคลังเก็บสายพันธุ์ของห้องปฏิบัติการมาศึกษาการผลิตลูทีนภายใต้สภาวะความเค็ม, ปริมาณและแหล่งไนโตรเจน, ความเข้มแสงและความยาวคลื่นแสง และรูปแบบการให้อากาศที่แตกต่างกัน ดำเนินการทดลองเพาะเลี้ยงจุลสาหร่ายในขวดแก้วดูแรนขนาด 2 ลิตร (เส้นผ่านศูนย์กลาง 136 มิลลิเมตร x ความสูง 248 มิลลิเมตร) เป็นเวลา 8 วัน โดยปรับความความเค็มของอาหารเลี้ยงในช่วง 30 – 150 พีพีที ปริมาณไนโตรเจนในช่วง 3.1-18.6 มิลลิกรัม-ไนโตรเจน/ลิตร ในแหล่งไนโตรเจน NaNO3, Ca(NO3)2, Urea และ (NH4)2SO4 ที่ความเข้มแสง 67-402 ไมโครโมลโฟตอน/ตารางเมตร×วินาทีด้วยแสงสีแดง สีน้ำเงิน และแสงสีขาว โดยมีรูปแบบการให้อากาศเป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 2.5% โดยปริมาตรและอากาศปกติที่ความเข้มข้นไนโตรเจน 150%-1,000% ผลการศึกษาพบว่าจุลสาหร่ายสามารถเจริญเติบโตได้ในการเพาะเลี้ยงที่ความเค็ม 30 พีพีที ที่แหล่งไนโตรเจน Ca(NO3)2 ความเข้มข้น 1,000% ไนโตรเจน เพาะเลี้ยงด้วยหลอดไฟแอลอีดีสีขาวภายใต้ความเข้มแสง 402 ไมโครโมลโฟตอน/ตารางเมตร×วินาที ให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 2.5% โดยปริมาตรที่อัตราการไหล 1.6 ลิตร/นาที โดยจุลสาหร่ายเจริญเติบโตได้สูงสุดที่ 549.91 ± 41.49 x 104 เซลล์/มิลลิลิตร ได้รับน้ำหนักแห้งสูงสุดเท่ากับ 1,397.3 ± 84.03 มิลลิกรัม/ลิตร และสามารถผลิตลูทีนได้เท่ากับ 3.25 ± 0.23 มิลลิกรัม/ลิตร หรือ 2.49 ± 0.08 มิลลิกรัม/กรัม ภายใต้สภาวะดังกล่าวจุลสาหร่าย Dunaliella tertiolecta สามารถผลิตโปรตีนได้ 46.44% โดยน้ำหนักแห้ง ซึ่งคิดเป็น 464.38 มิลลิกรัม/กรัม

ผลกระทบของเมทิลเอสเทอร์ของน้ำมันปาล์มในปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มโอเลอิน ในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมฟอสเฟต, ธนาธิป ธนานิธิกร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้ทำการศึกษาผลกระทบของเมทิลเอสเทอร์ของน้ำมันปาล์มในปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มโอเลอิน ในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมฟอสเฟต สำหรับผลิตไบโอดีเซล ซึ่งเป็นหนึ่งในพลังงานทดแทน โดยกำหนดความเร็วรอบในการปั่นกวนอยู่ที่ 600 รอบต่อนาที ความดัน 900 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 0.5 โดยมวลของน้ำมันปาล์มโอเลอิน และใช้เมทิลเอสเทอร์ของน้ำมันปาล์มเป็นตัวทำละลายร่วม อันเนื่องมาจากน้ำมันและเมทานอลที่เป็นสารตั้งต้นในการทำปฏิกิริยาละลายเข้าด้วยกันได้น้อยมาก จึงต้องใส่ตัวทำละลายร่วม เพื่อทำให้สารตั้งต้นสามารถละลายเข้ากันได้ดีขึ้น ซึ่งการทำปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นจะทำในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 60 ถึง 190 องศาเซลเซียส ใช้อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันปาล์มโอเลอินที่ 6:1 12:1 และ 18:1 และใช้ตัวทำละลายร่วมตั้งแต่ร้อยละ 0 ถึง 20 โดยมวลของน้ำมันปาล์มโอเลอิน โดยผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิและอัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันปาล์มโอเลอิน เป็นตัวแปรสำคัญต่อปฏิกิริยาทรานเอสเทอริฟิเคชัน กล่าวคือ การเพิ่มตัวแปรเหล่านี้จะทำให้ปฏิกิริยาเกิดได้ดีขึ้น และที่สภาวะการทำปฏิกิริยาสูง การใส่ตัวทำละลายร่วมลงไปจะทำให้เกิดปรากฏการณ์เจือจางส่งผลให้ปฏิกิริยาเกิดได้ช้าลง แต่ที่สภาวะการทำปฏิกิริยาต่ำ การใส่ตัวทำละลายร่วมลงไปจะทำให้ปฏิกิริยาเกิดได้ดีขึ้นในช่วงปฏิกิริยาเริ่มต้น เนื่องมาจากการใส่ตัวทำละลายร่วมช่วยชดเชยเรื่องปริมาณเมทานอลที่ลดลง ในขณะที่ช่วงท้ายปฏิกิริยา การใส่ปริมาณตัวทำละลายร่วมเพิ่มจะส่งผลให้ปฏิกิริยาเกิดได้ดีขึ้น แต่หากใช้ปริมาณตัวทำละลายร่วมมากเกินไป จะทำให้เกิดปรากฏการณ์เจือจางขึ้นจนทำให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลง

การประยุกต์ใช้โครงข่ายประสาทเทียมเพื่อทำนายค่าความเข้มข้นของหอกลั่นแยกเอทานอลและน้ำโดยมีจำนวนข้อมูลจำกัด, พันธกานต์ ชุนหะวัฒนกิจ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

โครงข่ายประสาทเทียมนั้นเป็นรูปแบบหนึ่งของระบบการคิดของคอมพิวเตอร์ที่สามารถเรียนรู้ความสัมพันธ์ของตัวแปรโดยใช้ข้อมูลจำนวนมาก ในปัจจุบันนั้นโครงข่ายประสาทเทียมได้ถูกปรับใช้ในสิ่งรอบตัวมากมายรวมถึงในวิศวกรรมเคมีโดยเฉพาะในการทำนายความเข้มข้นขาออกของระบบหอกลั่น แต่เนื่องจากงานของวิศวกรรมเคมีนั้นส่วนมากเป็นการหาความสัมพันธ์ของตัวแปรที่มาจากการทดลองซึ่งอาศัยเวลาและเงินทุนจำนวนมากในการทำการทดลองทำให้ไม่สามารถดึงประสิทธิภาพในการใช้โครงข่ายประสาทเทียมได้อย่างเต็มที่ งานวิจัยฉบับนี้จึงมีจุดประสงค์ที่จะศึกษาและค้นคว้าการแก้ปัญหาดังกล่าวโดยใช้หอกลั่นแยกเอทานอลและน้ำเป็นระบบในการศึกษามาจากแนวคิดที่ว่า หากใช้โครงข่ายประสาทเทียมที่เรียนรู้ข้อมูลพื้นฐานของหอกลั่นจากทฤษฎีพื้นฐานของหอกลั่นแล้วนำค่าจากโครงข่ายประสาทเทียมนั้นมาสร้างสมการความสัมพันธ์กับข้อมูลจริงที่มีจำกัดจากการถดถอย(Regression) เพื่อให้ค่าทำนายเหล่านั้นใกล้เคียงกับค่าจริงมากที่สุดซึ่งถูกเรียกว่าระบบการคำนวณ ถึงแม้ข้อมูลจริงมีจำนวนจำกัดเพียง 15 ข้อมูลแต่เนื่องจากค่าที่ทำนายได้จากโครงข่ายประสาทเทียมนั้นอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีหอกลั่น ทำให้ค่าที่ทำนายหลังจากการปรับแก้ด้วยสมการความสัมพันธ์(Correction Function) มีประสิทธิภาพของความแม่นยำสูงกว่าการใช้โครงข่ายประสาทเทียมที่มีข้อมูลจำกัดได้มากกว่า 3.4 เท่า รวมถึงมีความเที่ยงตรงไม่เกินความคลาดเคลื่อนร้อยละ 1 จากค่าจริงทั้งการทำนายความเข้มข้นขาออกที่ยอดหอและก้นหอ จากผลที่ได้ทำให้สามารถนำการปรับใช้ระบบการคำนวณนี้ในระบบหอกลั่นจริงไม่ว่าจะเป็น หอกลั่นขนาดเล็กในการทดลอง หอกลั่นในรูปแบบขั้นตอนเดียว หรือหอกลั่นในโรงงานอุตสาหกรรม

การแยกปรอทออกจากคอนเดนเสทด้วยเทคโนโลยีเมมเบรนเส้นใยกลวง, วรัญญา พูลแก้ว

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาวิธีการใหม่ในการแยกปรอทออกจากคอนเดนเสทโดยใช้ระบบเมมเบรนเส้นใยกลวงแบบคอนแทกเตอร์ ตามหลักการและพื้นฐานของการสกัดด้วยตัวทำละลาย โดยสารสกัดเสริมฤทธิ์ของกรดไฮโดรคลอริกและไทโอยูเรียเป็นสารสกัดที่ความเข้มข้น 0.5 โมลต่อลิตร และ 1.5 โมลต่อลิตร ตามลำดับ รูปแบบการไหลในลักษณะสารป้อนไหลผ่านและสารสกัดไหลวน อัตราการไหลที่ 1.67 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อวินาที ที่ อุณหภูมิ 323.15 เคลวิน ผลการศึกษาพบว่าประสบความสำเร็จในการแยกปรอทออกจากคอนเดนเสท ร้อยละการกำจัดปรอทสูงถึง 98.40 ซึ่งความเข้มข้นหลังกำจัดปรอทมีค่าต่ำกว่าค่าที่กำหนด สำหรับป้อนเข้าสู่อุตสาหกรรมปิโตรเคมีและโรงกลั่น คำนวณค่าการเปลี่ยนแปลงเอนทาลปีมาตรฐาน ค่าการเปลี่ยนแปลงเอนโทรปีมาตรฐาน และค่าการเปลี่ยนแปลงพลังงานเสรีของกิ๊บส์มาตรฐานได้ 119.80 กิโลจูลต่อโมล 0.37 กิโลจูลต่อโมล และ -1.15 กิโลจูลต่อโมลตามลำดับ บ่งชี้ว่าปฏิกิริยาการแยกปรอทออกจากคอนเดนเสทเป็น ปฏิกิริยาดูดความร้อน ผันกลับไม่ได้ และสามารถเกิดขึ้นเองที่ 323.15 เคลวิน ปรอทในรูปฟีนิลเมอร์คิวรีคลอไรด์พบมากที่สุดในคอนเดนเสทจากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคทางเสปกโตรสโคปี การประยุกต์ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ อันได้แก่ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ลักษณะการแพร่ และลักษณะปฏิกิริยาเพื่ออธิบายลักษณะการถ่ายเทมวลในระบบเมมเบรนเส้นใยกลวงแบบคอนแทกเตอร์ ผลการคำนวณพบว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ลักษณะปฏิกิริยาสอดคล้องกับผลการทดลอง และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลในเมมเบรน และด้านเปลือก คือ 7.45 × 10−6 เซนติเมตรต่อวินาที และ 2.09 × 10−5 เซนติเมตรต่อวินาทีตามลำดับ ซึ่งบ่งชี้ว่าการถ่ายโอนมวลในเมมเบรนเป็นขั้นตอนควบคุม

ผลของชนิดกรดที่มีต่อระยะการเกิดและเสถียรภาพของกรดเปอร์ฟอร์มิก​, ณัฏฐณิชา วิปัชชา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของชนิดและความเข้มข้นกรดอนินทรีย์ที่มีผลต่อระยะเวลาการเกิด ความเสถียร และการสลายตัวของกรดเปอร์ฟอร์มิก โดยกรดที่นำมาศึกษามีจำนวน 4 ชนิด ได้แก่ กรดซัลฟิวริก (H2SO4), กรดฟอสฟอริก (H3PO4), กรดไนตริก (HNO3) และกรดไฮโดรคลอริก (HCl) การสังเคราะห์กรดเปอร์ฟอร์มิกทำโดยการผสมไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ กรดฟอร์มิก น้ำ และสารละลายกรด ในขวดพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง ตัวอย่างมีทั้งที่มีการเติมและไม่เติมสารละลายกรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา การทดลองทำที่อุณหภูมิห้อง และติดตามการเปลี่ยนแปลงของกรดฟอร์มิกและเปอร์ฟอร์มิกด้วยเทคนิคการไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ หาปริมาณของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่เหลือด้วยการไทเทรตกับสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต จากผลการทดลองพบว่าการมีกรดซัลฟิวริกในปฏิกิริยาสามารถเพิ่มอัตราการเกิดของกรดเปอร์ฟอร์มิกได้มากขึ้นและช่วยลดการสลายตัวของกรดเปอร์ฟอร์มิก สำหรับกรดฟอสฟอริกและกรดไนตริกจะไม่มีผลต่ออัตราการเกิดกรดเปอร์ฟอร์มิก แต่ช่วยชะลอการสลายตัวของกรดเปอร์ฟอร์มิกได้ ในขณะที่กรดไฮโดรคลอริกเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการนำมาผลิตกรดเปอร์ฟอร์มิก นอกจากนี้ยังพบว่ากรดเปอร์ฟอร์มิกที่ผลิตขึ้นมาควรใช้ทันทีภายใน 12 ชั่วโมงหลังจากการเตรียม

การใช้ตัวทำละลายร่วมในปฏิกิริยาทรานเอสเทอร์ริฟิเคชันของน้ำมันปาล์มโอเลอิน โดยมีโซเดียมฟอสเฟตเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา, ศรัณยู ถาวรพัทธ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยฉบับนี้เป็นการศึกษาถึงผลกระทบของตัวทำละลายร่วมในการทำปฏิกิริยาทรานเอสเทอร์ริฟิเคชั่นของน้ำมันปาล์มโอเลอินและเมทานอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาวิวิธพันธ์เป็นโซเดียมฟอสเฟต ทำการทดลองในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะชนิดถังกวน ความเร็วรอบในการปั่นกวน 600 รอบต่อนาที ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา ร้อยละ 0.5 โดยน้ำหนักน้ำมันพืช อัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันพืชเท่ากับ 6:1 ถึง 30:1 ชนิดตัวทำละลายร่วมที่เลือกใช้คือ อะซิโตนและเตตระไฮโดรฟูแรน ปริมาณตัวทำละลายร่วมร้อยละ 10 และ 20 โดยน้ำหนักน้ำมัน อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 60 90 140 190 องศาเซลเซียส ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ตัวทำละลายร่วมไม่ส่งผลกระทบต่อค่าคงที่ทางจลน์พลศาสตร์ของปฏิกิริยา และยังส่งผลเสียในการเจือจางตัวเร่งปฏิกิริยาและสารตั้งต้นในการทำปฏิกิริยาที่สภาวะอุณหภูมิสูง (190 องศาเซลเซียส) นอกจากนี้ การทำปฏิกิริยาทรานเอสเทอร์ริฟิเคชั่นชอบการทำปฏิกิริยาในสภาวะที่มีความเข้มข้นของเมทานอลในวัฏภาคที่ทำปฏิกิริยาสูงๆ การละลายเข้าด้วยกันที่มากเกินไปของเมทานอลและน้ำมันพืชจะส่งให้ปฏิกิริยาเกิดช้าลงแทน

ผลกระทบของแอนไอออนที่ปนเปื้อนในน้ำต่อการสังเคราะห์กรดเปอร์ฟอร์มิก, วนิดา มลาภูมิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของแอนไอออนที่มีต่อการเตรียมกรดเปอร์ฟอร์มิก แอนไอออนที่ทำการศึกษาได้แก่ คลอไรด์, ซัลเฟต, ไบคาร์บอเนต, คาร์บอเนต และไนไตรท์ (ในรูปของเกลือโซเดียม) การเตรียมกรดเปอร์ฟอร์มิกทำโดยการผสม น้ำกลั่น, กรดเปอร์ฟอร์มิก, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และสารละลายของแอนไอออน ในขวดพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงที่อุณหภูมิห้อง ติดตามการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกรดเปอร์ฟอร์มิก, กรดฟอร์มิก และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ด้วยการไทเทรตกับสารละลายมาตรฐานโซเดียมไฮดรอกไซด์และโพแตสเซียมเปอร์แมงการเนตตามลำดับ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ไฮดรอกไซด์, คาร์บอเนต และไบคาร์บอเนต เร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และกรดเปอร์ฟอร์มิกอย่างรุนแรงตั้งแต่ชั่วโมงแรกหลังการผสม คลอไรด์และไนไทรต์ทำให้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สลายตัวภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ในขณะที่ซัลเฟตสามารถเพิ่มการเกิดกรดเปอร์ฟอร์มิก นอกจากนี้ยังพบว่าสารละลายกรดเปอร์ฟอร์มิกที่เตรียมขึ้นควรใช้ภายใน ๑๒ ชั่วโมงหลังผสม

Photocatalytic Films For Efficient Gas Phase Co2 Reduction Into Value-Added Chemicals, Mohammad Fereidooni

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

A viable method to lower the atmospheric CO2 concentration is artificial photosynthesis, which converts CO2 and H2O into products with added value. Herein, the catalytic activity of thin photocatalytic films was examined in water vapor, batch, and flow reactor configurations for CO2 reduction. In addition to the experimental study, a theoretical analysis of the reaction mechanism over silica-modified amorphous TiO2 (AM-TiO2-SiO2) and indium tin oxide (ITO) photocatalysts is conducted. In the case of AM-TiO2-SiO2, the research shows that surfaces with low loading of SiO2 groups have a higher affinity for certain target molecules (T-M). This affinity accelerates adsorption and reaction …

Electrocatalytic Hydrogenation Of Nitrobenzene On High Entropy Materials (Hems), Victor Manuel Marquez Espinoza

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Global warming and environmental pollution are two of the major challenges currently in the spotlight of the research community. Nitrobenzene electrocatalytic hydrogenation could simultaneously tackle two problems. In the first place, as an option to replace the resource-inefficient and non-environmentally friendly processes for aniline production used nowadays. Also, as a viable and applicable process to enhance the degradation efficiency for wastewater treatment rising technologies, using nitrobenzene as a model pollutant. Herein, We present a comprehensive study of the nitrobenzene catalytic hydrogenation using high entropy materials (HEMs) as electrode materials. Different synthesis methods were used to produce high entropy alloys (HEAs) …