Chemical Engineering Commons^™

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

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

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

Techno-Economic Analysis Of Succinic Acid Production From Sugarcane Molasses, Apitsada Rongsawad

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study proposes an alternative approach to address global warming concerns by introducing bio-based succinic acid production derived from molasses and waste CO2 in ethanol production as a substitute for conventional petroleum-based methods. The evaluation focuses on the downstream process; reactive extraction, aiming to assess its feasibility in terms of technical, economic, energy, and CO2 emission performance. The results indicate that the integrated process, Int. ETOH+SA 25:75, exhibits remarkable benefits, including a 66% reduction in CO2 emissions from ethanol production, a 77% decrease in energy consumption compared to petroleum-based methods, and NPV of 2,180 million USD with a 40.81% IRR …

Simulation Of Photoelectrochemical Co2 Conversion To Useful Chemicals, Aroonroj Chaosukho

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Photoelectrochemical (PEC) CO2 reduction reaction (CO2 RR) is one of the possible solutions to reduce CO2 emissions. Among a variety of products derived from CO2 RR, CO, and HCOO- are found to be interesting chemicals. The geometry and arrangement of the main components of PEC cells play important roles in the cell performance of CO2 RR. In this study, a correlation of hydrodynamics and kinetics on the TiO2-photoanode and SnO2-GDE, used as a cathode, was investigated by COMSOL Multiphysics by controlling operating conditions for 2-dimensional different PEC cell configurations. The Microfluidic flow cell (MFC) with a zero-gap anode with a …

Enzymatic Pretreatment Of Rice Bran Acid Oil Before Γ-Oryzanol Recovery, Asdarina Binti Yahya

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study aims to apply enzymatic reactions for pretreating the major byproduct of rice bran oil (RBO) industry, rice bran acid oil (RBAO) before γ-oryzanol recovery. RBAO contains free fatty acids (FFAs), glycerides, and is rich in the super-antioxidant, γ-oryzanol. As a primary step to recover γ-oryzanol from RBAO, glycerides must be removed because of having similar polarity with γ-oryzanol. This study is conducted in two parts, hydrolysis and esterification/transesterification. In the first part, enzymatic hydrolysis. The study evaluates the performance of operating conditions using one factor at a time (OFAT) on the reaction time, temperature, lipase loading, water:RBAO ratio, …

Development Of Bioplastic Composite Films With Improved Antimicrobial Properties: A Comparative Study Between Blown Film Extrusion, Doctor Blading And Spray Coating, Atiwit Singhapan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (P3HB4HB) is a bioplastic that has gained attention as a potential alternative to petroleum-based plastics in film packaging due to its good barrier properties and thermal stability. However, poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) has no outstanding properties. Therefore, the researcher added lignin powder to improve its antimicrobial properties, another essential property of the packaging film. This work successfully prepared a composite bioplastic film between poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) and lignin powder by forming through a blown film extrusion, doctor blading, and spray coating. In order to give the film a high surface energy and enable it to adhere to the lignin solution on the surface, the …

Parameters Optimization In Chlor-Alkali Ion-Exchange Membrane Electrolysis Process With Artificial Neural Network, Kittapas Sukantowong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Since ion-exchange membrane electrolysis cell has developed for producing Chlor-Alkali products. New higher efficiency and lower consumption technology are released from licensors yearly, which made the process correlation deviate from the original design. The machine learning is used with “Neural Network Fitting Tool (nftool)” in MATLAB. To find a correlation between 5 inputs consisting of current density (CD, KA/m2), operation day (DOL, day), feed brine flow rate (QFB, m3/h), feed caustic flow rate (QHD, m3/h), cell temperature (T, degC) and one output which is cell voltage (CV, V). Datasets were collected from the plant information management system “exaquantum” historian database. …

Economic Evaluation Of Ethyl Lactate Production Via Reactive Distillation At Different Concentrations Of Lactic Acid, Nattapat Klin-U-Bol

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Ethyl lactate is a green solvent made from agricultural crops, making it more environmentally friendly than petrochemical solvents. The product is obtained via esterification of lactic acid with ethanol over Amberlyst-15 acid catalyst in a reactive distillation column. In commercial-scale production of ethyl lactate, this work designs production processes at two concentrations of lactic acid (50 and 85 wt.%) and two ethanol feed temperatures (25 and 85 °C). Highly concentrated lactic acid can result in adverse effects, such as increased oligomers and reduced desired products, making a comprehensive simulation of the production process necessary to evaluate energy consumption, economics, and …

Simultaneous Reaction And Separation Technologies For Biodiesel Production Derived From Alternative Feedstocks, Nattawat Petchsoongsakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research focused on the production of biodiesel using hybridized reactive distillation (hybridized RD) and centrifugal contractor reactor (CCR) from waste cooking oil (WCO) to reduce the operating cost. However, WCO contains some water which can cause saponification. The study showed that using two heat exchangers with hybridized RD is a simple method for water removal but it required the highest energy and cost (1.63 $/kg biodiesel). The extended spacing stage for water removal required a new hybridized RD construction with additional spacing stages. This method can handle and require less energy, resulting in lower cost (1.07 $/kg biodiesel). The …

Sulfur-Tolerant Cobalt-Doped La0.3sr0.7tio3-D-Perovskite Cathode For Intermediate-Temperature Solid Oxide Electrolysis Cell, Natthamon Nuengjumnong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Lanthanum doped strontium titanate (LST) is a perovskite cathode in Solid Oxide Electrolysis Cell (SOEC) which shows great performance in syngas production from CO2 and steam feed. However, the LST type cathode suffers from structural stability. Sulfur containing in industrial exhaust gas can affect its durability which inhibit the technology in real application. Therefore, to improve sulfur tolerance, La0.3Sr0.7Ti1-yCoyO3-δ (LSTC) by adding Co2+ metal ion at B-site when y is 0 to 20%mol was synthesized. Citrate acid-nitrate combustion method was used and the synthesized powder. LST and La0.3Sr0.7Ti0.9Co0.10O3-δ (LSTC0.10) exhibited single phase perovskite while La2O3 and La(OH)3 were observed in …

Ethylene Polymerization With Zirconocene Catalyston Zeolite A Support Derived From Fly Ash, Natthapat Warintha

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Zeolite A (LTA) synthesis from fly ash has many applications, in which metallocene catalytic support is uncommon. This research study has three parts. Firstly, investigation of the effects of immobilized MAO cocatalyst and zirconocene catalyst techniques on silica support. Immobilized MAO, followed by metallocene catalyst method had the highest catalytic activity, which was used in the next parts. The second part examined the optimal temperature and [Al]MAO/[Zr]cat ratio with ethylene polymerization in a semi-batch autoclave reactor utilizing LTA-supported metallocene catalysts. The optimal conditions were found at 80°C and [Al]MAO/[Zr]cat ratios equal to 2000 that were used in the next section. …

Comparison Of Techno-Economic Analysis Of 1,3-Propanediol Production From Crude Glycerol Via Chemical And Biological Methods, Sivatchaya Boriboon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

At present, the biodiesel industry is expanding rapidly which could lead to an oversupply of the by-product, crude glycerol. To manage this, crude glycerol should be converted into value-added chemicals such as 1,3-propanediol (1,3-PDO). In this study, the production of 1,3-PDO via catalytic reaction is simulated using a process simulator to evaluate its techno-economic performance as well as its environmental impact. The obtained results will be compared with the conventional production of 1,3-PDO to point out the advantages that the catalytic reaction can offer in terms of economic, energy utilization, raw material utilization, and environmental impacts.

Scale Up Of Benzoxazinone Derivative Synthesis In Batch Reactor, Sumate Boonkird

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Benzoxazinone derivative is one of starting materials in the synthesis of Deferasirox (a Chelating iron for thalassemia patient). The parameters of Benzoxazinone derivative synthesis were investigated from the condensation of salicylic acid, salicylamide, cyanuric chloride, and triethylamine using toluene as solvent. The mole equivalent ratio of salicylic acid: salicylamide:cyanuric chloride:triethylamine at 1:1:0.67:1 provided the 46.77% yield of Benzoxazinone derivative in laboratory scale. Surprisingly, 4-chloro-2-(2-hydroxyphenyl)-4H-benzo[e][1,3]oxazine-4-ol was observed in the synthesis of Benzoxazinone derivative. In addition, the reaction scheme of Benzoxazinone derivative synthesis was proposed as a model for the study of the chemical kinetic constant. Furthermore, the scale up of Benzoxaxinone …

Effects Of Zinc Oxide On Thermal, Mechanical, Morphological, And Gas Barrier Properties Of Polybutylene Succinate/ Poly(3-Hydroxybutyrate-Co-4-Hydroxybutyrate) Films, Sunisa Suwatthi

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Currently, conventional polymers from petrochemical processes have low biodegradability and remain in the environment for several hundred years. This has negative effects on the environment. This research aims to improve the properties of biopolymers such as poly(butylene succinate) (PBS) and poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (P3HB4HB). P3HB4HB was selected to blend with PBS in with weight ratios of PBS:P3HB4HB was 90/10 and ZnO nanoparticles (0.5, 1 and 2%) was selected as a nucleating agent. The melt blending process using an internal mixer and molded into a film using a compression molding process. The chemical structures, morphological properties, thermal properties, dynamic mechanical properties, mechanical properties …

Control Of A Polybutylene Succinate (Pbs) Polymerization In A Semi-Batch Reactor By Neural Network Model Based Predictive Controller, Takorn Plengsangsri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Polybutylene succinate (PBS) is a biodegradable plastic known for its strength and versatility in various applications. This research presents a data-driven approach to simulate temperature control in a semi-batch reactor during polymerization, the performance of the proposed approaches was compared against conventional controllers, including PID control and first-principles model MPC control. The study developed neural network model-based predictive control (NNMPC) and multiple neural network model-based predictive control (Multi-NNMPC), using Python and Tensorflow. Neural network models were trained by using a wide range of dynamic data with varying numbers of neurons in hidden layers to investigate the process dynamics under different …

The Study Of Weave-Pattern Effect On Filtration Performance Of Woven Filter Cloths By Computational Fluid Dynamic Modeling, Wisit Bandasak

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

An important global problem that has an impact on both human health and the environment is air pollution. Exercise and outdoor activities are essential for human well-being, but they can also have a detrimental effect on health and the environment. For example, PM2.5 and PM10 particles can enter the lungs and cause respiratory and cardiovascular disorders. Moreover, masks must be worn in order to stop the COVID-19 epidemic from spreading. Nevertheless, not all masks are effective in preventing viruses and air pollution. Consequently, selecting the proper mask is essential for avoiding health risks. Using the use of computational fluid dynamics, …

Comprehensive Evaluation Of Novel Medium-Temperature And High-Temperature Resistant Re-Crosslinkable Preformed Particle Gels For Conformance Control, Zhanmiao Zhai

Masters Theses

"Gel treatment has been widely used to control excessive water production and improve oil recovery in mature oilfields. In comparison to traditional preformed particle gel (PPG), re-cross linkable preformed particle gel (RPPG) has a significant advantage in treating abnormal features such as open fractures, fracture-like channels, and void space conduits (VSC). This research provides a comprehensive evaluation of two novel RPPG products developed in our lab: medium-temperature resistant RPPG (MT-RPPG) for a Middle East reservoir and a high-temperature resistant RPPG (HT-RPPG) for North Sea reservoirs (130 ^oC).

We assessed the effect of the monomer types and concentration, pH, salinity, …

Hydrogen Diffusion In Coal: Implications For Hydrogen Geo‐Storage, Alireza Keshavarz, Hussein R. Abid, Muhammad Ali, Sefan Iglauer

Research outputs 2014 to 2021

Hypothesis

Hydrogen geo-storage is considered as an option for large scale hydrogen storage in a full-scale hydrogen economy. Among different types of subsurface formations, coal seams look to be one of the best suitable options as coal’s micro/nano pore structure can adsorb a huge amount of gas (e.g. hydrogen) which can be withdrawn again once needed. However, literature lacks fundamental data regarding H₂ diffusion in coal.

Experiments

In this study, we measured H₂ adsorption rate in an Australian anthracite coal sample at isothermal conditions for four different temperatures (20 °C, 30 °C, 45 °C and 60 °C), at …

Graphical Revamping Of A Crude Distillation Unit Under Two Variable Operational Scenarios - Naphtha Stabilizer And Reformer Operated, Amany G. Abo-Mousa, Dina A. Kamel, Hany A. Elazab, Mamdouh A. Gadalla, Mai K. Fouad

Chemical and Biochemical Engineering Faculty Research & Creative Works

Energy costs represent significant parts of the total operating costs of crude refining industries. Energy integration is a typical solution to reduce heating and cooling utilities in crude refining plants through maximizing the target temperature of crude oil streams before entering the furnace. Over the past few decades, a significant progress has been made in energy integration methods including Pinch technology and mathematical programming approaches. Example of these is a graphical technique which plots Thot versus Tcold for energy analysis and revamping studies. The current research employs the Thot - Tcold diagrams in an algorithm to retrofit an existing crude …

Spontaneous Symmetry Breaking And Linear Electrooptic Response In The Achiral Ferronematic Compound, Neelam Yadav, Yuri Panarin, Wanhe Jiang, Georg H. Mehl, J.K. Vij

Articles

A compound with the constituent non-chiral molecules, DIO, known to exhibit three nematic subphases namely N, Nx and NF, is studied by polarizing microscopy as function of the alignment layers on one of the substrates, no alignment on any of the substrates, alignment layer on both substrates with parallel and antiparallel rubbing, different cell spacings. The cell with one alignment layer is also studied by electro-optics. N is found to be a conventional nematic phase, but it shows two additional unusual features: chiral domains of opposite chirality and the linear EO response to the applied signal under certain experimental conditions. …

Re-Crosslinking Particle Gel For Co2 Compliance Control And Co2 Filtration Blocking, Yifu Long, Baojun Bai, Thomas P. Schuman

Patents

The present invention generally relates to the composition of particle gels for CO2 - EOR and CO2 storage . More particularly , CO2 resistant particle gels are provided that can re - crosslink at subterranean conditions . These particle gels can be deployed to improve the conformance of CO , flooding , CO , huff - puff , or Water - Alternative - Gas ( WAG ) . The applications may also involve CO2 storage , such as the blocking of CO2 leakage and similar CO2 processing .

Fiber Assisted Re-Cross-Linkable Polymer Gel And Preformed Particle Gels For Fluid Loss And Conformance Control, Baojun Bai, Ze Wang, Zhe Sun, Jingyang Pu, Thomas P. Schuman

Patents

Described herein are compositions useful for controlling fluid flow, for example in a target zone of a subterranean environment, and methods of forming and using the same. The composition generally comprises a quantity of fibers and a quantity of swellable particles, which may be dispersed in a carrier fluid. The composition may be synthesized in the form of a bulk gel or may be gelatinated during use. The fibers in the compositions provide improved performance as compared to prior PPG and RPPG particle containing compositions. Specifically, the compositions reinforce the re-cross-linked/re-associated hydrogel plug in underground features and support proper rehydration …

3d Printed Zeolite Monoliths For Co2 Capture, Fateme Rezaei, Harshul V. Thakkar

Patents

Carbon dioxide (CO2 ) capture materials comprising one or more 3D-printed zeolite monoliths for the capture and or removal of CO2 from air or gases in enclosed compartments, including gases or mixtures of gases having less than about 5% CO2 . Methods for preparing 3D-printed zeolite monoliths useful as CO2 capture materials and filters, as well as methods of removing CO2 from a gas or mixture of gases in an enclosed compartment using 3D-printed zeolite monoliths are provided.

Predictions Of Produced Water Quality And Recycled Water Optimization For Spatially-Distributed Wells In Point Pleasant Formation, Armel Quentin Mbakop

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The treatment of produced water as a fracturing fluid is becoming an increasingly important aspect of water management surrounding the booming of the unconventional oil and gas industry. Two main problems facing the oil and gas industry are the availability of water for well drilling and completion and disposal of the produced water. Unconventional well drilling and completion in the Utica shale requires large amounts of water. The wastewater that results after production—containing high levels of organic and inorganic matter— is usually disposed of through deep well injection. A new approach reuses this produced water as part of subsequent fracturing …

Quantitative Analysis Of Rate Transient Analysis In Unconventional Shale Gas Reserviors, Gabriel Quintero

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Rate Transient Analysis is a quick reservoir modeling solution that has been used throughout the oil and gas industry over its continuous development and has provided breakthroughs for modeling conventional plays for decades. As the Marcellus Shale play continues to be a massive producer of Natural Gas in the world, operators look to find economical yet fairly accurate solutions to develop accurate reservoir models of their wells given the complex nature of unconventional reservoirs. Due to extremely low permeability and heterogeneity along with its complex fracture networks, it becomes an extremely difficult problem to model and predict the fluid flow …

Machine Learning Based Real-Time Quantification Of Production From Individual Clusters In Shale Wells, Ayodeji Luke Aboaba

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Over the last two decades, there has been advances in downhole monitoring in oil and gas wells with the use of Fiber-Optic sensing technology such as the Distributed Temperature Sensing (DTS). Unlike a conventional production log that provides only snapshots of the well performance, DTS provides continuous temperature measurements along the entire wellbore.

Whether by fluid extraction or injection, oil and gas production changes reservoir conditions, and continuous monitoring of downhole conditions is highly desirable. This research study presents a tool for real-time quantification of production from individual perforation clusters in a multi-stage shale well using Artificial Intelligence and Machine …

Combinatorial Approaches For Effective Design, Synthesis, And Optimization Of Enzyme-Based Conjugates, Jordan Scott Chapman

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

The specificity and efficiency with which enzymes catalyze selective chemical reactions far exceeds the performance of traditional heterogeneous catalysts that are predominant in industrial applications such as conversion of commodity chemicals to value-added products, fuel cells, and petroleum refinement. Moreover, biocatalysts exhibit exceptionally high product turnover at ambient conditions with little health and environmental burden. These advantageous qualities have led to the prolific use of enzyme catalysis in pharmaceutical, detergents, and food preservation industries wherein their use has greatly reduced waste generation, Unfortunately, the full slate of benefits that enzymes can impart to a broader range of chemical processes is …