Engineering Commons^™

Downhole Water Drainage From A Gas Reservoir For Water Dumpflood In An Underlying Oil Reservoir, Htet Myet Zin Naing

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

For wells drilled in a bottom water-drive gas reservoir, water coning may lead to a considerable amount of water production which diminishes the gas recovery. If the gas reservoir has an oil reservoir underneath, a method called “Downhole Water Drain for Water Dumpflood” (DWDDF) can be performed to drain water from the aquifer underneath the gas reservoir and dump it into the oil reservoir to perform waterflooding. DWDDF technique can help increase gas production from the upper gas reservoir and oil production from the lower reservoir at the same time. In this study, a simple reservoir model having common rock …

Quality Control Of Chemical Grade Calcium Carbonate From Lopburi Limestone Deposit In Thailand, Pimpichcha Teawpanich

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Calcium carbonate (CaCO3) is naturally produced from calcite, limestone, chalk, and marble. It is being used as raw material in various industries (e.g., cement, plastic, paint, paper, and pharmaceutical industries). The low-grade CaCO3 samples obtained from a calcite plant at Khoktum Sub-district, Muang Lopburi District, Lopburi Province, Thailand were used in this study. These samples contain more than 98% of CaCO3 while Fe2O3 contents are higher than 0.1% and increased after finished the process. Because of this problem, the products could not be sold since lower Fe2O3 contents are required (e.g., ≤0.05% for filler grade and ≤ 0.1% for animal …

Effects Of Clay Minerals On Oil Recovery Mechanism In Low Salinity Waterflooding In Shaly-Sandstone Formation, Tri Yudha Putra

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Low Salinity Waterflooding (LSWF) is one of Enhanced Oil Recovery (EOR) techniques that are often mentioned nowadays. Several studies showed that injecting low salinity water leads to Multi-component Ion Exchange (MIE) which is one of oil recovery mechanisms provided by this technique. This study was performed to investigate the effects of specific clay mineral in rock and ion in injected water. First, representative clays were analytically tested to ensure their mineral compositions and the selected representative clays were tested by filtration with different water formulations to identify ionic capacities in MIE for each clay. Results obtained from filtration test and …

Sustainable Two-Step Minlp Heat Exchanger Network Synthesis With Practical Detailed Design, Thanawat Boonvaerojkul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Due to sustainable development that focuses on energy conservation, decreasing emissions and environmental effect, the research of heat exchanger network synthesis (HENS) is still necessary and challenging. Most academic studies in the subject of HENS aim on reducing total annual cost (TAC) through optimal topology design without the detailed design costs of each heat exchanger in the network, resulting in conceptual HEN designs. Hence, the detailed design of shell and tube heat exchangers is recalculated for TAC and corrected area costs, including the pumping costs from overall pressure drop of heat exchangers. For a shell and tube heat exchanger, its …

ไฮโดรทรีตติงของน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพบนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Mo แบบไม่มีตัวรองรับและมีตัวรองรับ, เดชพล แปรงกลาง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจันนี้มุ่งเน้นการศึกษาไฮโดรทรีตติง (hydrotreating) ของน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วบนตัวเร่งปฏิกิริยาซัลไฟด์ของนิกเกิลโมลิบดินัม (NiMoS2) แบบไม่มีตัวรองรับและมีตัวรองรับเตรียมโดยวิธีการสลายตัวต้วยความร้อน (hydrothermal) ตัวแปรของการศึกษานี้คือ ความเข้มข้นของสารตั้งต้น เวลาและอัตราส่วนอะตอม Ni/(Ni+Mo) ที่มีผลต่อผลได้และการเลือกเกิดอัลเคน จากผลการวิจัยพบว่า ผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากไฮโดรทรีตติงคือสารประกอบนอร์มัลอัลเคน n-C15, n-C16, n-C17 และn-C18 การเพิ่มความเข้มข้นของน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้วมีผลทำให้ปฏิกิริยาเกิดไปทางดีคาร์บอกซิเลชันและดีคาร์บอนิลเลชันได้มากกว่าไฮโดรดีออกซีจีเนชัน ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพสูงสุดให้ร้อยละผลได้ของ n-C15-18 คือ 0.2-NiMoS2/γ-Al2O3 ที่เตรียมด้วยวิธีการสลายตัวด้วยความร้อนสำหรับไฮโดรดีออกซิจีเนชัน ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม คือที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ความดันไฮโดรเจนเริ่มต้น 40 บาร์ เวลาของปฏิกิริยา 3 ชั่วโมง ความเข้มข้นของสารตั้งต้นร้อยละ 5 โดยน้ำหนัก อัตราส่วนของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อสารตั้งต้นคือ 0.15 (w/w) สำหรับไฮโดรทรีตติงของน้ำมันปาล์มใช้แล้วให้ร้อยละผลได้ของ n-C15-18 คือ ร้อยละ 55.1 โดยมวล (n-C15 = 6.7% n-C16 = 14.5% n-C17 = 11.8% และn-C18 = 22.1%) สำหรับไฮโดรทรีตติงน้ำมันถั่วเหลืองใช้แล้วให้ร้อยละผลได้ของ n-C15-18 คือ ร้อยละ 56.9 โดยมวล (n-C15 = 3.8% n-C16 = 6.7% n-C17 = 17.2% และn-C18 = 29.2%)

การขจัดพอลิไซคลิกแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันไพโรไลซิสที่ได้จากขยะพลาสติกผ่านกระบวนการไฮโดรจิเนชัน, ปวริศา นาคศรี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

สารประกอบพอลิไซคลิกแอโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs) เกิดจากปฏิกิริยาไดเอลส์-แอลเดอร์แอโรมาไทเซชัน (Diels- Alder aromatization) ในขั้นตอนการไพโรไลซิสของขยะพลาสติก ทำให้น้ำมันไพโรไลซิสจากขยะพลาสติก (waste plastic pyrolysis oil, WPPO) มีความเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อมในด้านการเกิด PM2.5 และเป็นอันตรายต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของตัวแปรต่างๆ เพื่อลดปริมาณ PAHs ใน WPPO ผ่านกระบวนการไฮโดรทรีตเชิงเร่งปฏิกิริยา และศึกษาสมบัติทางกายภาพและความร้อนของ WPPO ก่อนและหลังการกำจัด PAHs ด้วยเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับเอสบีเอ 15 (Ni/SBA-15) และอะลูมินัมเอสบีเอ 15 (Ni/AlSBA-15) ที่อัตราส่วนโดยโมลของซิลิกาต่ออะลูมินัมเป็น 30 และ 50 ที่มีการเติมและไม่เติมกรดเอทิลีนไดอามีนเตตราอาเซติก (EDTA) สำหรับภาวะที่ศึกษาในการไฮโดรจิเนชัน ได้แก่ ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา (1-4 ชั่วโมง) อุณหภูมิ (250-325 องศาเซลเซียส) ความดันไฮโดรเจนเริ่มต้น (20-50 บาร์) และปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา (5-20 %โดยน้ำหนัก) ก่อนทำปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาถูกรีดักชัน (reduction) แบบเอ็กซ์-ซิทู (ex-situ) ที่ 550 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 2 ชั่วโมง พบว่าเมื่อทำปฏิกิริยาไฮโดรทรีตติ้งในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันไฮโดรเจนเริ่มต้นที่ 40 บาร์ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/SBA-15 สามารถลดปริมาณ PAHs ลงได้ถึง 84.6% ขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นสามารถลดปริมาณ PAHs ได้น้อยกว่า จึงถูกเลือกมาใช้ในการไฮโดรทรีตติ้งเพื่อหาภาวะที่ดีที่สุด พบว่าภาวะที่ดีที่สุดในการลดปริมาณ PAHS โดยใช้ไฮโดรเจนเริ่มต้นที่ 40 บาร์ 300 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 3 ชั่วโมง การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/SBA-15 สามารถลดปริมาณ PAHs ใน WPPO …

การประยุกต์พลศาสตร์การไหลเชิงคำนวณสำหรับการทำนายอุณหภูมิและความดันลดของก๊าซร้อนเพื่อป้องกันการควบแน่นของไอกรดในระบบเครื่องผลิตไอน้ำแบบกู้คืนความร้อน, เวธน์พล เจนวัฒนานนท์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เครื่องผลิตไอน้ำแบบกู้คืนความร้อน (HRSG) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์หลักที่ใช้ในการกู้คืนพลังงานที่สะสมอยู่ในก๊าซร้อนหลังการเผาไหม้ก่อนปล่อยออกสู่บรรยากาศ การป้องกันการกัดกร่อนจากไอกรดเป็นสิ่งสำคัญเพื่อความปลอดภัยและอายุชองHRSG โดยการกัดกร่อนพบที่บริเวณชุดท่อแถวสุดท้ายของHRSG เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซร้อนที่ต่ำลงและเกิดการควบแน่นของไอกรดที่บริเวณผิวท่อ ดังนั้นจุดประสงค์ของงานวิจัยจึงสร้างแบบจำลองพลศาสตร์การไหลเชิงคำนวณ (CFD) เพื่อศึกษาผลกระทบของการจัดวางท่อและอุณหภูมิผิวท่อด้านใน ที่มีต่ออุณหภูมิและความดันลดของก๊าซร้อนบริเวณผิวของครีบของท่อชุดสุดท้าย โดยใช้แบบจำลองความปั่นป่วน k-ω SST และทำการสอบเทียบค่านัสเซิลส์นัมเบอร์ (Nu) และความดันลดคร่อมชุดท่อกับสหสัมพันธ์ของ ESCOA Nir Næss และ Hofmann ทั้งนี้ ผลการสอบเทียบแบบจำลอง พบว่าผลลัพธ์มีแนวโน้มสอดคล้องกัน มีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 20% สำหรับค่า Nu และมีความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 5 mbar สำหรับความดันลด นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิผิวท่อด้านในไม่ผลส่งต่อค่า Nu และความดันลดตกคร่อมชุดท่อ แต่เมื่อเพิ่มอุณหภูมิผิวท่อด้านในส่งผลให้อุณหภูมิเฉลี่ยผิวเพิ่มขึ้นและมีโอกาสเกิดการควบแน่นของกรดน้อยลงโดยเฉพาะด้านหลังของท่อที่มีการถ่ายเทความร้อนต่ำ การเพิ่มระยะห่างของท่อในแนวขวาง พบว่า ค่า Nu และค่าความดันลดของก๊าซร้อนลดลงเนื่องจากมีความเร็วการไหลและการปั่นป่วนลดลง โดยอุณหภูมิผิวครีบมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มระยะห่างในแนวขวาง การเพิ่มระยะห่างของท่อในแนวยาวพบว่า ค่า Nu และค่าความดันลดของก๊าซร้อนลดลง เนื่องจากเป็นการลดความเร็วและการปั่นปวนในการไหล โดยอุณหภูมิผิวท่อมีแนวโน้มลดลงเมื่อเพิ่มระยะในแนวยาว ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงระยะตัดครีบส่งผลให้ค่า Nu และค่าความดันลดของก๊าซคร่อมชุดท่อมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อมีการตัดครีบเต็มอัตราส่วน เนื่องจากเป็นการเพิ่มความปั่นป่วนในการไหล โดยอุณหภูมิผิวท่อมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มอัตราส่วน อย่างไรก็ตามเมื่อพิจารณาอุณหภูมิต่ำที่สุดของครีบในแต่ละชุดการทดลอง พบว่าอุณหภูมิต่ำที่สุดมีค่าเท่ากับอุณหภูมิผิวท่อด้านในโดยเฉพาะด้านหลังท่อเนื่องจากมีความปั่นป่วนน้อย

การเร่งสลายเมทิลีนบลูด้วยแสงโดยใช้อนุภาคนาโนคอปเปอร์ซิงค์ทินซัลไฟด์ที่สังเคราะห์จากวิธีโซลเจลและวิธีไฮโดรเทอร์มอล, กิตติยา ทองอ่อน

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

น้ำเสียจากอุตสาหกรรมสิ่งทอเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของปัญหาสิ่งแวดล้อม ในปัจจุบันกระบวนการเร่งสลายด้วยแสงโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแสงดูดซับแสงอาทิตย์และสลายสารอินทรีย์ได้รับความสนใจสำหรับการสลายสารอินทรีย์ในน้ำเสีย คอปเปอร์ซิงค์ทินซัลไฟด์ (CZTS) เป็นสารกึ่งตัวนำที่มีค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับสูงและมีศักยภาพในการใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแสง อนุภาคนาโน CZTS สามารถเตรียมได้จากหลายวิธี อย่างไรก็ตามวิธีโซล-เจลไม่เคยถูกใช้ในการสังเคราะห์อนุภาค CZTS เพื่อนำมาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแสงสำหรับกระบวนการเร่งสลายด้วยแสง ในงานวิจัยนี้สังเคราะห์อนุภาคนาโน CZTS ด้วยวิธีโซล-เจลและวิธีไฮโดรเทอร์มอลเพื่อทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบ CZTS ที่สังเคราะห์โดยวิธีไฮโดรเทอร์มอลมีความเป็นผลึกสูงและมีขนาดผลึกประมาณ 20 นาโนเมตร ในขณะที่ CZTS ที่สังเคราะห์โดยวิธีโซล-เจลมีขนาดผลึกประมาณ 5 นาโนเมตร กิจกรรมการเร่งสลายด้วยแสงของ CZTS วิเคราะห์ได้จากการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของเมทิลีนบลูภายใต้การฉายแสงในช่วงที่มองเห็น 94.62% และ 51.13% ของเมทิลีนบลูถูกย่อยสลายหลังจากเวลาผ่านไป 15 ชั่วโมงโดยใช้ CZTS ที่สังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลและวิธีโซล-เจล ตามลำดับ เพื่อเพิ่มกิจกรรมการเร่งสลายด้วยแสง ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกใช้ร่วมกับ CZTS ทำให้สามารถสลายเมทิลีนบลูได้ถึง 96.93% และ 42.87% โดยใช้ CZTS ที่สังเคราะห์ด้วยวิธีไฮโดรเทอร์มอลและวิธีโซล-เจล ตามลำดับ ภายในเวลา 3 ชั่วโมง ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จะช่วยเพิ่มปริมาณอนุมูลไฮดรอกซิลสำหรับการสลายเมทิลีนบลู

การศึกษาการย่อยสลายด้วยแสงของเมทิลีนบลูโดยใช้ฟิล์มนิกเกิล/ซิงค์ออกไซด์คอมโพสิท, จิราวรรณ ศรีใส

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

น้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมเป็นปัญหามลพิษทางน้ำที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมเป็นอย่างมาก โดยน้ำเสียส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายเองตามธรรมชาติได้ยาก กระบวนการบำบัดน้ำเสียโดยใช้แสงในการย่อยสลายจึงเป็นกระบวนการหนึ่งที่มีประสิทธิภาพและควรศึกษา การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงที่เป็นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์กระตุ้นให้เกิดอิเล็กตรอนและโฮล เพื่อให้ได้อนุมูลอิสระไฮดรอกซิล (·OH) ซึ่งจะย่อยสลายสารอินทรีย์ที่อยู่ในน้ำเสีย ตัวเร่งปฏิกิริยาส่วนใหญ่มีข้อจำกัดในการดูดกลืนแสงอาทิตย์ได้แค่ในช่วงยูวีและเกิดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและโฮลได้ง่าย ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการย่อยสลายลดลง ดังนั้นในงานวิจัยนี้จึงเป็นการศึกษาการสังเคราะห์คอมโพสิทอนุภาคนาโนโลหะที่ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง เพื่อเพิ่มการดูดกลืนแสงในช่วงคลื่นสายตา และลดการเกิดการรวมตัวกันของอิเล็กตรอนและโฮล โดยการสังเคราะห์อนุภาคนิกเกิลทั้งในรูปแบบอนุภาคนาโนและแบบนาโนเชน จากนั้นนำมาผสมกับซิงค์ออกไซด์โซล-เจล และขึ้นรูปเป็นฟิล์มคอมโพสิทของอนุภาคนาโนนิกเกิลและซิงค์ออกไซด์ (NiNPs/ZnO composite film) และฟิล์มคอมโพสิทนิกเกิลนาโนเชนและซิงค์ออกไซด์ (NiNCs/ZnO composite film) จากนั้นศึกษาผลของโครงสร้าง สัณฐานวิทยา และปริมาณของนิกเกิลทั้งสองรูปแบบในฟิล์มซิงค์ออกไซด์ ต่อการย่อยสลายสารละลายเมทิลีนบลูภายใต้หลอดซีนอนและฮาโลเจน และเปรียบเทียบกับฟิล์มซิงค์ออกไซด์ จากผลทดลอง พบว่าการคอมโพสิทนิกเกิลในฟิล์มซิงค์ออกไซด์ทำให้ประสิทธิภาพการย่อยสลายกับอัตราการย่อยสลายเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับฟิล์มซิงค์ออกไซด์อย่างเดียว ทั้งภายใต้หลอดซีนอนและหลอดฮาโลเจน โดย 3% NiNPs/ZnO composite film ให้ประสิทธิภาพการย่อยสลายสูงที่สุดเท่ากับ 92.92 ± 1.08 % ภายใต้หลอดฮาโลเจน เนื่องจากสัณฐานวิทยาของ NiNPs เกิดเซอร์เฟสพลาสมอนเรโซแนนซ์ได้ดีกว่า ทำให้การดูดกลืนแสงเพิ่มขึ้น และส่งผลให้ประสิทธิภาพการย่อยสลายเมทิลีนบลูเพิ่มขึ้นเช่นกัน

การเก็บเกี่ยวชีวมวลไดอะตอม Nitzschia Sp. ด้วยการตกตะกอนและการกรอง, ณัฐฐาทิพย์ ศรีพรหม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาความเป็นไปได้ของการใช้งานการตกตะกอนและการกรองเพื่อเก็บเกี่ยวชีวมวลไดอะตอม Nitzschia sp. และปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการดำเนินงาน ในส่วนของวิธีการตกตะกอน พบว่าการเพิ่มปริมาณชีวมวลไดอะตอมในของเหลวจาก 0.06 – 0.30 กรัม/ลิตร ช่วยให้เซลล์ตกตะกอนได้ง่ายขึ้นโดยมีประสิทธิภาพการตกตะกอนอยู่ที่ 50% – 60% เมื่อความเข้มข้นของไดอะตอมอยู่ที่ประมาณ 0.30 กรัม/ลิตร ประสิทธิภาพการตกตะกอนของชีวมวลไดอะตอมเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่ประมาณ 90% เมื่อปรับพีเอชของของเหลวให้อยู่ในช่วง 9.5 – 10.0 และพบว่าค่าพีเอชมากกว่า 10.0 ทำให้เซลล์เสียสภาพและมีลักษณะทางกายภาพแตกต่างจากเซลล์ที่เพาะเลี้ยงในถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสง นอกจากนี้พบว่าการปรับอุณหภูมิในช่วง 2 – 25 องศาเซลเซียส มีผลต่อประสิทธิภาพการตกตะกอนเพียงเล็กน้อย ในส่วนของวิธีการกรอง พบว่าวัสดุกรองและขนาดรูกรองที่ควรเลือกใช้คือตะแกรงสแตนเลสที่มีขนาดรูกรอง 30 ไมโครเมตร โดยวัสดุดังกล่าวมีประสิทธิภาพในการกรองประมาณ 94% เมื่อใช้กรองชีวมวลไดอะตอมที่มีความเข้มข้นเริ่มต้น 0.32 กรัม/ลิตร จากนั้นจึงศึกษารูปแบบการกรอง 2 แบบ คือ การกรองแบบถุงกรองทรงกรวยและการกรองแบบลาดเอียง ซึ่งพบว่าการกรองแบบถุงกรองทรงกรวยโดยใช้ตะแกรงสแตนเลสที่มีขนาดรูกรอง 30 ไมโครเมตร มีประสิทธิภาพการกรองที่ประมาณ 87% ซึ่งสูงกว่าประสิทธิภาพการกรองแบบลาดเอียง สามารถกรองของเหลวได้มากกว่า ให้ฟลักซ์การกรองที่ค่อนข้างคงที่ สามารถสร้างและนำไปติดตั้งเข้ากับถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงได้ง่าย

การหาสภาวะที่เหมาะสมในการเตรียมฟิล์มบางนาโนคอมโพสิตที่มีการเติมสารละลายคอลลอยด์ของไทเทเนียมออกไซด์ด้วยวิธีการพื้นผิวตอบสนอง, ปรมินทร์ อาจหาญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

เทคโนโลยีการแยกด้วยเยื่อเลือกผ่านเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมสำหรับกระบวนการทำน้ำบริสุทธิ์ด้วยการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล และระบบบำบัดน้ำ ปัญหาทั่วไปของการใช้งานเยื่อเลือกผ่านคือฟาวลิ่งที่ยึดเกาะบนพื้นผิวเยื่อเลือกผ่าน โดยพบว่าแนวโน้มของการเกิดคราบบนผิวเยื่อเลือกผ่านมีความสัมพันธ์กับสัณฐานวิทยาของพื้นผิว และความสามารถในการชอบน้ำหรือไม่ชอบน้ำของเยื่อเลือกผ่าน แนวทางในการพัฒนาเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้คือการแต่งเติมอนุภาคนาโนที่จะช่วยเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของพื้นผิวของเยื่อเลือกผ่านทั้งทางเคมี และทางกายภาพ หนึ่งในอนุภาคที่ได้รับการศึกษาคือไทเทเนียมออกไซด์ (TiO2) เนื่องจากมีคุณสมบัติที่โดดเด่น ทั้งด้านการทำความสะอาดตัวเอง การฆ่าเชื้อด้วยตนเอง และความสามารถในการสร้างพื้นผิวเยื่อเลือกผ่านที่ชอบน้ำมาก ในงานนี้จะเตรียมเยื่อเลือกผ่านนาโนคอมโพสิตฟิล์มบางโพลีเอไมด์ที่มีการเติมคอลลอยด์ของ TiO2 โดยปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันระหว่างวัฏภาค เพื่อหาสภาวะการเตรียมที่เหมาะสมที่สุด ที่จะทำให้ได้เยื่อเลือกผ่านที่มีการซึมผ่านสูง การกักกันเกลือ และความทนทานต่อเกิดฟาวลิ่งสูง โดยได้ประยุกต์ใช้วิธีการพื้นผิวการตอบสนอง ประกอบกับการออกแบบการทดลองแบบ Box-Behnken ทำการศึกษาตัวแปรประกอบด้วยสารเติมแต่ง 3 ชนิดในสารละลาย m-phenylenediamine (MPD) ได้แก่ TiO2 คอลลอยด์ โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) และไตรเอทิลเอมีน (TEA) และทดสอบความต้านทานการเกิดฟาวลิ่งบนพื้นผิวเยื่อเลือกผ่าน โดยโซเดียมแอลจิเนต (SA) เป็นตัวแทนสิ่งสกปรก จากการวิเคราะห์ RSM พบว่าปริมาณที่เหมาะสมของคอลลอยด์ TiO2, SDS และ TEA คือ 18.48 wt%, 0.15 wt% และ 1.9 wt.% ตามลำดับ ซึ่งได้จุดที่เหมาะสมที่สุดที่คาดการณ์ คือ การซึมผ่านของน้ำที่ 2.48 Lm-2h-1bar-1, การกักกันเกลือ 78.83 % และ 92.51%

แบบจำลองเทียบเท่าวงจรไฟฟ้าของแบตเตอรี่ไอออนสังกะสี, พนิดา พูลพิพัฒน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาแบตเตอรี่ไอออนสังกะสีต้องการระบบบริหารจัดการแบตเตอรี่ (Battery management system; BMS) เพื่อควบคุมการดำเนินงานของแบตเตอรี่ให้มีสมรรถนะสูงและมีความปลอดภัยในการทำงาน ในปัจจุบันนี้การศึกษาเกี่ยวกับแบบจำลองของแบตเตอรี่ไอออนสังกะสียังไม่แพร่หลายมากนัก ซึ่งระบบการจัดการแบตเตอรี่ต้องอาศัยแบบจำลองที่มีประสิทธิภาพเข้ามาช่วยในการทำนายตัวแปรสภาวะ เช่น แรงดันไฟฟ้า (Voltage), กระแส (Current) และสถานะประจุ (State of charge) เป็นต้น ซึ่งตัวแปรสภาวะเหล่านี้เป็นตัวที่บ่งบอกถึงสภาวะการทำงานของแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ให้ยาวนานขึ้นได้ ในงานวิจัยนี้เราได้ศึกษาการทำแบบจำลองโดยอาศัยแบบจำลองบนพื้นฐานของแบบจำลองเทียบเท่าวงจรไฟฟ้า (Equivalent Circuit Models; ECMs) สำหรับการระบุค่าพารามิเตอร์จะใช้วิธี Recursive least squares (RLS) และใช้ข้อมูลผลตอบสนองพฤติกรรมทางไดนามิคของแบตเตอรี่จากการทดสอบ HPPC (Hybrid pulse power characterization) โดยการจำลองแบตเตอรี่ไอออนสังกะสีมาใช้เป็นอินพุตท์ของการทำแบบจำลอง ได้แก่ แบบจำลอง Thevenin, แบบจำลอง RC และแบบจำลอง PNGV ผลการทำแบบจำลองพบว่าแบบจำลอง Thevenin มีความแม่นยำที่สุดในการทำนายความต่างศักย์ของระบบโดยมีการใช้ค่าพารามิเตอร์แบบออนไลน์มากที่สุดเมื่อเทียบกับอีก 2 แบบจำลองที่ทำการศึกษา นอกจากนี้วิธีระบุค่าพารามิเตอร์แบบ RLS ยังสามารถช่วยลดค่าความผิดพลาดและมีความแม่นยำในการทำนายแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่แบบออนไลน์ได้

ผลของแอนไอออนในน้ำต่อการสังเคราะห์และการเจือจางกรดเปอร์อะซีติก, ชัญญานุช จันทเตมีย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาผลของแอนไอออนที่มีต่อเสถียรภาพของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์, การเตรียมกรดเปอร์อะซีติก และการเจือจางสารละลายกรดเปอร์อะซีติก แอนไอออนที่ทำการศึกษาได้แก่ คลอไรด์, ซัลเฟต, ไบคาร์บอเนต, คาร์บอเนต, ไฮดรอกไซด์ และไนไตรท์ (ใช้เกลือโซเดียมทั้งหมด) ใช้น้ำกลั่นเป็นตัวทำละลายเจือจางเปรียบเทียบ การผสมกรดอะซีติก, ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ และ น้ำกลั่น/น้ำที่มีแอนไอออนเจือปนอยู่ กระทำในขวดพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง การทดลองกระทำที่อุณหภูมิห้อง ตรวจสอบการดำเนินไปของปฏิกิริยาด้วยเทคนิคการไทเทรต ระบุปริมาณกรดทั้งหมดและกรดเปอร์อะซีติกที่เกิดขึ้นด้วยการไทเทรตกับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ ด้วยเครื่อง Auto titrator ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์วัดด้วยการไทเทรตกับสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ไบคาร์บอเนตและคาร์บอเนตสามารถเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ในขณะที่ไฮดรอกไซด์ทำให้เกิดการสลายตัวทันทีและรุนแรงหลังการผสม ผลของแอนไอออนเหล่านี้ยังคงปรากฏอยู่ในระหว่างการเตรียม/การเจือจางสารละลายกรดเปอร์อะซีติก คลอไรด์และไนไตรท์สามารถเร่งการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้เมื่อมีกรดร่วมอยู่ (กล่าวคือในระหว่างการเตรียม/การเจือจางกรดเปอร์อะซีติก) ในขณะที่ซัลเฟตไม่ส่งผลใด ๆ

การเพิ่มประสิทธิภาพของผงเปลือกมะละกอด้วยสาร Pdtc เพื่อดูดซับตะกั่วออกจากน้ำเสียสังเคราะห์ และการทำนายค่าสภาวะการดูดซับที่เหมาะสมโดยใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนอง, วิลาวรรณ ใจหาญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาการกำจัดตะกั่วในน้ำสังเคราะห์ที่ปนเปื้อนโดยใช้ตัวดูดซับชีวภาพจากเปลือกมะละกอ (PP) โดยใช้วิธีการพื้นผิวการตอบสนองแบบบ็อกซ์-เบห์นเคน ผลการทดลองพบว่า สภาวะที่เหมาะสมในการดูดซับตะกั่วคือ ความเข้มข้นของตะกั่วเริ่มต้นในสารละลาย 96.5 มิลลิกรัมต่อลิตร ค่าความเป็นกรด-ด่างเท่ากับ 4 ปริมาณตัวดูดซับ 0.73 กรัมต่อ 50 มิลลิลิตร และเวลาสัมผัสเท่ากับ 3 ชั่วโมง นอกจากนี้ได้ทำการปรับปรุงพื้นผิวตัวดูดซับ PP ด้วย PDTC (PP-PDTC) เพื่อเพิ่มความสามารถในการดูดซับ พบว่าผลการดูดซับตะกั่วสำหรับ PP และ PP-PDTC ภายใต้สภาวะที่เหมาะสมมีค่าเท่ากับร้อยละ 97.51 และ 99.12 ตามลำดับ ผลการศึกษาไอโซเทอมของ PP และ PP-PDTC สอดคล้องกับแบบจำลองของฟรุนดลิชและดูบินิน-ราดัชเควิช ตามลำดับ การศึกษาจลนพลศาสตร์ของทั้งสองตัวดูดซับสอดคล้องกับแบบจำลองอันดับสองเทียม การศึกษาอุณหพลศาตร์ของ PP และ PP-PDTC พบว่า เป็นกระบวนการดูดความร้อนและสามารถเกิดขึ้นได้เอง การวิเคราะห์ SEM/EDX พบว่าพื้นผิวเปลี่ยนแปลงไปอย่างมีนัยสำคัญหลังจากถูกปรับปรุงด้วย PDTC และหลังจากการดูดซับด้วยตะกั่ว การวิเคราะห์ FTIR พบว่ามีหมู่ฟังก์ชันที่สามารถทำปฏิกิริยากับตะกั่วบนตัวดูดซับ PP และ PP-PDTC และการวิเคราะห์ BET พบว่าปริมาตรรูพรุนและพื้นที่ผิวของตัวดูดซับ PP-PDTC มีขนาดมากกว่า PP การศึกษาค่าร้อยละของการคายซับโดยใช้กรดไนตริกบนตัวดูดซับ PP และ PP-PDTC มีค่าเท่ากับร้อยละ 75.16 และ 92.79 ตามลำดับ

การเตรียมพิกเคอริงอิมัลชันโดยใช้ควอเทอร์ไนซ์ไซโคลเดกซ์ทรินเชื่อมไคโตซานและไตรโพลีฟอสเฟต, ศุภกร ลักษณะกุลบุตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การกักเก็บสารสำคัญที่ไม่ชอบน้ำในรูปอิมัลชันแบบน้ำมันในน้ำ (Oil-in-water emulsion) โดยใช้อนุภาคของแข็งที่มาจากธรรมชาติ เป็นอิมัลซิฟายเออร์ ที่เรียกว่า พิกเคอริงอิมัลชัน (Pickering emulsion) ได้เข้ามาทดแทนการใช้สารลดแรงตึงผิวซึ่งเป็นสารสังเคราะห์ที่ก่อให้เกิดการระคายเคือง ควอเทอร์ไนซ์ไซโคลเดกซ์ทรินเชื่อมไคโตซานซึ่งเป็นพอลิเมอร์ประจุบวกบนโมเลกุล ถูกนำมาใช้เป็นสารที่ให้ความคงตัวแก่พิกเคอริงอิมัลชัน ทำให้ต้องมีการสร้างอนุภาคโดยใช้สารที่มีประจุเป็นลบซึ่งก็คือไตรโพลีฟอสเฟต ด้วยเทคนิค Ionic gelation ซึ่งในงานวิจัยนี้ได้จำลองพลวัตเชิงโมเลกุลเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงพลวัตในการสร้างอนุภาคที่จำนวนไตรโพลีฟอสเฟตแตกต่างกัน รวมทั้งเปรียบเทียบการเกิดพิกเคอริงอิมัลชันระหว่างอนุภาคที่มีและไม่มีไตรโพลีฟอสเฟต จากการศึกษาพบว่า กลไกการสร้างอนุภาคระหว่างโมเลกุลควอเทอร์ไนซ์ไซโคลเดกซ์ทรินเชื่อมไคโตซาน และโมเลกุลไตรโพลีฟอสเฟต เกิดขึ้นจาก 2 ส่วน ได้แก่ การเชื่อมโยง (Cross-linking) ระหว่างหน่วย Quaternized D-glucosamine กับโมเลกุลไตรโพลีฟอสเฟต และการรวมกลุ่มของวงเบตาไซโคลเดกซ์ทริน สำหรับการวิเคราะห์อนุภาค พบว่า ที่อัตราส่วนระหว่างหน่วย Quaternized D-glucosamine กับโมเลกุลไตรโพลีฟอสเฟต เป็น 1:1 ให้อนุภาคที่มีขนาดและพื้นที่ผิวที่น้ำเข้าถึงได้น้อยที่สุด ส่วนการจำลองพิกเคอริงอิมัลชันของอนุภาคที่มีและไม่มีไตรโพลีฟอสเฟต พบว่า ทั้งสองระบบสามารถเกิดพิกเคอริงอิมัลชันได้ในลักษณะเดียวกัน โดยมีการจัดเรียงตัวโมเลกุลควอเทอร์ไนซ์ไซโคลเดกซ์ทรินเชื่อมไคโตซานที่แตกต่างกัน โดยพบว่า อนุภาคในระบบพิกเคอริงอิมัลชันที่ไม่มีไตรโพลีฟอสเฟตมีการจัดเรียงตัวใหม่ของโมเลกุลควอเทอร์ไนซ์ไซโคลเดกซ์ทรินเชื่อมไคโตซานอยู่ตลอดเวลา ในขณะที่ระบบพิกเคอริงอิมัลชันที่มีไตรโพลีฟอสเฟต อนุภาคจะคงที่ ดังนั้นระบบพิกเคอริงอิมัลชันที่มีการเติมไตรโพลีฟอสเฟต สามารถทำให้พิกเคอริงอิมัลชันมีความเสถียรมากขึ้น

การเพาะเลี้ยงไดอะตอม Thalassiosira Sp. เพื่อผลิตฟูโคแซนทินโดยใช้ถังปฏิกรณ์เชิงแสงชนิดแผ่นแบน, สุชานันท์ ขวัญเจริญ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ศึกษาสภาวะการเพาะเลี้ยงไดอะตอม Thalassiosira sp. เพื่อผลิตฟูโคแซนทิน โดยใช้ถังปฎิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงชนิดแผ่นแบน การปรับความเข้มข้นของปริมาณไนโตรเจนในอาหารเลี้ยงเชื้อพบว่าพบว่าความเข้มข้นของไนโตรเจน 75% ของปริมาณในอาหารสูตร F/2 สามารถให้ผลผลิตฟูโคแซนทินได้ไม่แตกต่างจากชุดการใช้อาหารสูตรปกติและได้รับปริมาณฟูโคแซนทินสูงสุดเท่ากับ 3.718 ± 0.4138 มิลลิกรัม/กรัม การทดลองปรับความเข้มแสงส่องผ่านที่ด้านหลังถังปฏิกรณ์ชีวภาพในระหว่างการเพาะเลี้ยงไดอะตอม พบว่าความเข้มแสงส่องผ่านที่ด้านหลังของถังปฏิกรณ์ชีวภาพเชิงแสงที่ 2000 ลักซ์ ให้ผลการเพาะเลี้ยงดีที่สุดโดยมีค่าน้ำหนักแห้ง อัตราการเจริญเติบโตจำเพาะสูงสุด ผลผลิตชีวมวล และผลผลิตฟูโคแซนทินเท่ากับ 0.23 ± 0.001 กรัม/ลิตร 0.72 ± 0.008 วัน-1 21.01 ± 0.454 มิลลิกรัม/ลิตร·วัน และ 0.048 ± 0.003 มิลลิกรัม/ลิตร·วัน ตามลำดับ ในส่วนการทดลองปรับคุณภาพแสง พบว่าการเพาะเลี้ยงด้วยแสงสีน้ำเงินที่ความเข้มแสง 2000 ลักซ์ สามารถช่วยกระตุ้นการสะสมฟูโคแซนทินในเซลล์ไดอะตอมได้มากกว่าแสงสีขาวและแสงสีแดง และในการทดลองเพื่อศึกษาความจำเป็นในการให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ พบว่าการให้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไม่ได้ช่วยเพิ่มผลผลิตชีวมวลและฟูโคแซนทิน และพบว่าการเติมธาตุอาหารเพิ่มเติมระหว่างการเพาะเลี้ยงสามารถลดข้อจำกัดในการเจริญเติบโตของไดอะตอมได้ ในการทดลองส่วนสุดท้ายได้เพาะเลี้ยงไดอะตอมโดยใช้สภาวะเหมาะสมจากผลการทดลองก่อนหน้านี้ ผลการทดลองพบว่าการเพาะเลี้ยงโดยใช้ไนโตรเจน 75% ของปริมาณในอาหารสูตร F/2 ควบคุมความเข้มแสงส่องผ่านที่ด้านหลังของถังปฎิกรณ์ชีวภาพที่ 2000 ลักซ์ ในวันที่ 0–4 ร่วมกับการให้แสงสีน้ำเงินในวันที่ 5-8 ของการทดลอง ควบคู่ไปกับการเติมธาตุอาหาร เป็นสภาวะที่ดีที่สุด โดยให้ผลผลิตชีวมวลและผลผลิตฟูโคแซนทินเท่ากับ 45.18 ± 5.870 มิลลิกรัม/ลิตร·วัน และ 0.127 ± 0.0040 มิลลิกรัม/ลิตร·วัน ซึ่งมากกว่าชุดควบคุมซึ่งเพาะเลี้ยงด้วยแสงสีขาว 5000 ลักซ์ 154% และ 28% ตามลำดับ

The Performance Of Tio2-Based Photocatalyst Coated Pet Films For Phi-X 174 Virus Inactivation, Purim Kusonsakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Catalyst coated films are of great interest due to their high performance, reuse, and facility in separation. TiO2 has shown high efficiency for photocatalytic reactions. In this work, the optimal coating condition and efficiencies of catalyst films on the photocatalytic oxidation reactions are shown. The results are shown that the %wt of Ti on PET film depends on the ratio of Si:Ti (amount of TEOS) resulting in the ratio of 0.14 is optimal for P25 coating due to the highest %wt Ti on film. N-doped TiO2 and 5% loading silica with TiO2 Film catalysts were coated on film, N-doped on …

Fabrication And Optimization Of Thin Film Composite Membrane Incorporated With Tio2 Nanoparticles To Enhance Anti-Fouling Property, Sasakorn Charoenyuenyao

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The polyamide thin-film composite (PA-TFC) membranes containing the titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) were developed to improve the membrane performances, especially the anti-fouling properties such as normalized flux and flux recovery. The selective thin-film layer was fabricated over polysulfone (PSf) through the interfacial polymerization (IP) of m-phenylenediamine (MPD) and 1,3,5-benzenetricarbonyl chloride (TMC) monomers. The response surface methodology (RSM) with Box-Behnken strategy was applied to find the optimal fabrication condition of TiO2, pH, ethyl alcohol in MPD solution that could obtain the best overall performances for the synthesized membranes. The result indicated that the addition of TiO2 NPs together with ethyl …

Continuous Preparation And Application Of Novel Heterogeneous Catalysis, Michael B. Burkholder

Theses and Dissertations

Transition metal heterogeneous catalysts are widely used across many chemical industries to reduce waste and emissions and reduce production time while increasing rate. The prevalence of these materials results from the complex relationship between metal nanoparticles and supports affecting final catalytic performance. Rational catalyst synthesis describes the ability to precisely engineer structures through controlled preparation. Novel materials and continuous processing represent a promising approach for rational catalyst synthesis.

The application of these catalysts in continuous, multiphase processes, such as cross-coupling reactions, oxidation chemistry, and nitroreduction processes, are paramount to developing new commercial routes for high-value products. Pd/G catalysts synthesized by …

Characterization And Analysis Of Naturally Fractured Gas Reservoirs Based On Stimulated Reservoir Volume And Petro-Physical Parameters, Ali Al-Rubaye, Ahmed Al-Yaseri, Muhammad Ali, Hisham Ben Mahmud

Research outputs 2014 to 2021

© 2021, The Author(s). Fracture is one of the most important geological phenomena that affect the production of hydrocarbon compounds in broken carbonate reservoirs. However, fracture controlling factors must be combined with well data to achieve accurate fracture modeling. Therefore, structural data, drilling data, well flow diagrams, cores data, wells production data, and dynamic reservoir data have been considered here. Finally, by combining the above-mentioned information and through statistical and mathematical methods, the mechanism of fracture creation, general trends, and dominant fracture patterns are determined. These patterns are directly related to the tectonic regime and the stresses governing the region. …

Hydrogen Adsorption On Sub-Bituminous Coal: Implications For Hydrogen Geo-Storage, Sefan Iglauer, Hussein Abid, Ahmed Z. Al-Yaseri, Alireza Keshavarz

Research outputs 2014 to 2021

Hydrogen is a clean fuel that can potentially revolutionize the energy supply chain and decarbonize fuel consumption. However, a key hurdle that needs to be overcome before a full-scale hydrogen economy can be established is hydrogen storage which is currently the main limitation. Here, we propose that hydrogen gas can be stored in underground coal seams, where it adsorbs on the coal surface. However, currently, no hard data related to such a procedure exists. We, therefore, demonstrate experimentally that significant amounts of hydrogen gas can be stored via this route. Hydrogen adsorption capacities reached 0.6 moles H₂/kg of …

Extracting Metallurgy Contaminants And Hydrocarbons Removing From Water And Industrial Wastewater Using Enhanced Emulsion Liquid Membrane With Nanoparticles And Ionic Liquid, Qusay Al-Obaidi

Doctoral Dissertations

It is an uphill battle to extract pollutants such as heavy metals, hydrocarbons, and radioactive metals from water and industrial wastewater. Emulsion liquid membrane (ELM) is an emerging technology that combines extraction/recover and stripping in one stage to extract/recover heavy metals and/or hydrocarbons from water and wastewater. ELM devised a way to clean up heavy metals and/or hydrocarbons from the water and wastewater where its primary chemicals can be recycled and reused.

In this work, the Emulsion Liquid Membrane (ELM) has been enhanced by adding nanoparticles and ionic liquid to significantly improve the recovery of the water-based contaminants of heavy …

Process Modeling And Techno-Economic Analysis Of Micro- Encapsulated Carbon Sorbents (Mecs) For Co2 Capture In A Fixed Bed And Moving Bed Reactors, Goutham Kotamreddy

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Carbon capture, utilization, and storage (CCUS) is seen as a suite of technologies to curb the carbon dioxide emissions from the atmosphere and plays a crucial role to meet the net zero emissions target for many countries by 2050. One of the major sources for CO₂ emissions is combustion of fossil fuels. Various innovative capture technologies are being explored because the state-of-the-art monoethanolamine (MEA) based carbon capture technology has drawbacks such as corrosion, energy penalty. There are several potential solvents that have lower energy penalty, but they are highly viscous or may turn into solid phase in the absorber …

Physicochemical Characterisation Of Zirconia Nanoparticles Based Sodium Alginate Polymer Suspension For Enhanced Oil Recovery, Udit S. Mohanty, Faisal Ur Rahman Awan, Muhammad Ali, Adnan Aftab, Alireza Keshavarz, Sefan Iglauer

Research outputs 2014 to 2021

Biopolymers have been employed in enhanced oil recovery (EOR) due to their high viscosity and significant effects on waterflooding performance. Sodium alginate (NaAlg) is an excellent biopolymer that is extracted primarily from brown algae. It has been used in the biotechnology industry as a thickening agent, colloidal stabilizer, and oil recovery application. In the present study, a series of sodium alginate/zirconium oxide nanoparticle suspensions were prepared via solution mixing, and the effect of nanoparticle content, polymer concentration, temperature, salinity was investigated on the rheological behavior using a concentric cylinder dynamic rheometer. The rheology results revealed that the lower concentration of …

Well Performance Analysis Of Mseel1 And Mseel2 Wellpads, Mohammad Faiq Adenan

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

MSEEL1 and MSEEL2 are wellpads that were developed as a means of conducting research into how a gas well being developed in the Marcellus shale can be optimized from the reservoir identification stage to the completions and operational stage. This thesis provides a report of the workflow performed to use the generated data from different sources and analyze them for optimization.

MIP-3H and Boggess 17H were designated as science wells, for which the majority of the well logging and coring experiments were conducted on. The data obtained from the experiments were used as a basis for petrophysical analysis, the results …

Modeling, Optimization And Uncertainty Quantification Of Solids-Based Co2 Capture Technologies, Anca Ostace

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Solids-based carbon dioxide (CO₂)adsorption, where CO₂ is adsorbed under high pressure/low temperature and desorbed at low pressure/high temperature, is a low energy consumption capture technology with high carbon uptake efficiency. Chemical looping combustion (CLC), where a solid oxygen carrier (OC) transports oxygen between two high-temperature reactors – a fuel and an air reactor –, is a low energy penalty, fuel-flexible technology with inherent CO₂ capture for power/heat and syngas production.

In this work, state-of-the-art equation-oriented (EO) mathematical models of a fixed-bed (FxB) contactor for CO₂ adsorption and moving-bed (MB) reactors for gas-, and solid-fueled CLC …

Strengthening Prestressed Concrete Bridge Girders And Building Beams With Carbon Fiber Reinforced Polymer Sheets, Herish A. Hussein, Zia Razzaq

Civil & Environmental Engineering Faculty Publications

The effect of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) retrofitting and concrete type on the flexural strength of prestressed concrete I-section girders used in bridges and beams in buildings is investigated. Non-linear moment-curvature relationships are predicted using an iterative algorithm for both non-retrofitted and CFRP-retrofitted prestressed concrete girder and beam cross-sections with various concrete types. Two different CFRP-retrofitting schemes are analyzed for comparing their effectiveness. It is found that although non-retrofitted beam section exhibits greater ductility, the use of CFRP retrofitting in both tension and compression regions simultaneously results in a significant increase in flexural strength. It is also found that …

Improving Performance And Durability Of Intermediate Temperature Proton‐Conducting Solid Oxide Electrolysis Cells Via Materials Design And Catalyst Surface Engineering, Hanchen Tian

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Solid oxide steam electrolysis cell, a promising electrical-chemical conversion device for the next generation efficient hydrogen production and energy storage, has been actively studied because of their high energy conversion efficiencies and prospective applications as electrochemical reactors. After decades of research on protonic ceramic materials, remarkable advances have been made in the protonic ceramic electrochemical cells (PCECs) air electrode and electrolyte. However, the existing air electrodes are far from satisfying the requirements of practical applications, a series of issues, including the lack of active and durable electrodes, greatly limit the commercialization. To date, the systematic development of triple conducting catalysts …

Dynamic Modeling Of A Coal Mill For Simultaneous Dynamic Data Reconciliation And Parameter Estimation, Vinayak Dwivedy

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

In comparison with other gaseous and liquid fossil fuels used in power production, a coal fired power plants requires additional equipment for fuel preparation. A medium speed mill is usually a preferred equipment which serves in grinding and drying of the raw feed coal. Due to the high recycle of coal particles within a medium speed coal mill, the mill performance is sensitive to the efficiency of grinding and classification operations within mill. The goal of this research is to study the performance of the milling system and develop a method to estimate some of the unmeasured variables, which include …

Simultaneous Activation Of Stable Molecules- Methane And Nitrogen- Using Microwave Reactor With And Without Plasma- To Produce Ethylene And Ammonia, Sarojini Tiwari

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The discovery of stranded natural gas around the world has made shale gas cheaper and widely accessible. This has driven the relevant research towards the direct utilization of Methane (CH4), a major component of natural gas. CH4 is a highly stable molecule, hence its activation and consequent formation of value-added chemicals in a direct and efficient manner is a relevant problem of the 21st century. All the commercial processes convert natural gas to chemicals indirectly, via the formation of syngas followed by several reactions. The conventional systems are energy intensive and one of the major contributors to green-house gas emissions. …