Chemical Engineering Commons^™

Outstanding Advantages, Current Drawbacks, And Significant Recent Developments In Mechanochemistry: A Perspective View, Silvina Pagola

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

Although known since antiquity, mechanochemistry has remained dormant for centuries. Nowadays, mechanochemistry is a flourishing research field at the simultaneous stages of gathering data and (often astonishing) observations, and scientific argumentation toward their analysis, for which the combination of interdisciplinary expertise is necessary. Mechanochemistry’s implementation as a synthetic method is constantly increasing, although it remains far from being fully exploited, or understood on the basis of fundamental principles. This review starts by describing many remarkable advantages of mechanochemical reactions, simplifying and “greening” chemistry in solutions. This description is followed by an overview of the current main weaknesses to be addressed …

More On The Demons Of Thermodynamics, Daniel P. Sheehan, Garret Moddel, James W. Lee

Chemistry & Biochemistry Faculty Publications

No abstract provided.

Investigation Of Recrosslinkable Preformed Particle Gels For Natural Gas Conformance Control, Ali Abdulmohsen Al Brahim

Doctoral Dissertations

"Recross linkable Preformed Particle Gel (RPPG) is a novel type of preformed particle gel in which particles can bond together to form a strong bulk gel system after being placed in the target formation. In this research, I systematically evaluated the feasibility of using this product to improve gas flooding conformance for mature reservoirs with conduits or fractures. Two RPPG systems were used for the experiment: a CO₂- resistant RPPG (CR-RPPG) synthesized using acrylamide (AM) and 2-acrylamide-2- methylpropane sulfonate acid (AMPS), designed for CO2 flooding; and an acrylamide-co-acrylic acid-based RPPG (LT-RPPG), designed for water flooding. Different experimental apparatuses …

Co2-Assisted Ethylene Production And Subsequent Purification: A Materials Development, Kinetic Assessment, And Process Performance Investigation, Khaled Baamran

Doctoral Dissertations

"This research focuses on the In-Situ CO₂ capture and utilization in the oxidative dehydrogenation of ethane (ODHE) for ethylene production, and a subsequent ethylene purification through adsorptive separation process. In particular, several dual-function materials (DFMs) were developed, formulated into 3D-structure, and investigated for ODHE reaction to ethylene under various process conditions using CO₂ as a mild oxidant. The DFMs materials were consisted of CaO and metal oxides (e.g., Cr₂O₃ and V₂O₅) supporting H-ZSM-5. The results indicated that higher cell densities lead to better performance due to kinetic enhancement, and the optimum …

Data Analytics Of Wettability Alteration With Surfactants In Carbonate Reservoirs, Ya Yao

Doctoral Dissertations

"Wettability alteration with surfactants has been widely applied to improve oil recovery in carbonate reservoirs. An effective surfactant huff-puff application design requires comprehensive guidelines about where, how, and when this method could be applied. Besides, traditional methods to design an effective application and optimize surfactant performance are dependent on extensive experiments and are time-consuming. This study is to assist in the design of surfactant huff-puff via statistical methods and machine learning techniques.

In this study, a dataset including 402 effective surfactant imbibition tests is established by collecting information from nearly 50 publications. The dataset provides a foundation for further data …

Evaluating Electrification Of Fossil Fuel-Fired Boilers For Decarbonization Using Discrete Event Simulation, Nahian Ismail Chowdhury

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Decarbonizing fossil fuel usage is crucial in mitigating the impacts of climate change. CO2, which comprises the major portion of greenhouse gas, is emitted from burning fossil fuels. One of the significant sources of fossil fuel user is industrial process heating, and most of the heating in industrial processes is achieved through boilers. Electrification is a promising solution for decarbonizing these boilers, as it enables renewable energy sources to generate electricity, which can then be used to power the electric boilers. The electrification of boilers can reduce greenhouse gas emissions, improve air quality, and increase energy efficiency. However, it requires …

Nonlinear Dynamic Analysis And Control Of Chemical Processes Using Dynamic Operability, San Quan Dinh

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

Nonlinear dynamic analysis serves an increasingly important role in process systems engineering research. Understanding the nonlinear dynamics from the mathematical model of a process helps to find the boundaries of all achievable process conditions and identify the system instabilities. The information on such boundaries is beneficial for optimizing the design and formulating a control structure. However, a systematic approach to analyzing nonlinear dynamics of chemical processes considering such boundaries in a quantifiable and adaptable way is yet to exist in the literature. The primary aim of this work is to formulate theoretical concepts for dynamic operability, as well as develop …

Dynamic Modeling, Data Reconciliation, Parameter Estimation, And Health Monitoring Of A Supercritical Power Plant, Katherine Grace Hedrick

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

With the introduction of a larger portion of renewable sources of power coming onto the U.S. power grid in recent decades, the operational strategy of coal-fired power plants has changed significantly to focus more on flexibility in response to the changing energy market. This has naturally led to different operational challenges. Many of these challenges are focused on the boilers within these plants, as they are producing more emissions and experiencing increased damage during load-following, which in turn leads to increased costs from penalties for not achieving emission standards or maintenance costs as boilers accumulate damage from the cycling behavior. …

Modular Supply Network Optimization Of Renewable Ammonia And Methanol Co-Production, Benjamin Akoh

Graduate Theses, Dissertations, and Problem Reports (ETD)

To reduce the use of fossil fuels and other carbonaceous fuels, renewable energy sources such as solar, wind, geothermal energy have been suggested to be promising alternative energy that guarantee sustainable and clean environment. However, the availability of renewable energy has been limited due to its dependence on weather and geographical location. This challenge is intended to be solved by the utilization of the renewable energy in the production of chemical energy carriers. Hydrogen has been proposed as a potential renewable energy carrier, however, its chemical instability and high liquefaction energy makes researchers seek for other alternative energy carriers. Ammonia …

Synthesis Of N-Doped Tio2 Nanoparticles With Enhanced Photocatalytic Activity For 2,4-Dichlorophenol Degradation And H2 Production, Javed Ali Khan, Murtaza Sayed, Noor S. Shah, Sanaullah Khan, Ashfaq Ahmad Khan, Muhammad Sultan, Ammar M. Tighezza, Jibran Iqbal, Grzegorz Boczkaj

All Works

Nitrogen-doped titanium dioxide (N-TiO2) nanoparticles were prepared using a modified sol-gel method. The as-prepared nanoparticles were characterized by state-of-the-art techniques for their optical, structural and morphological properties. The crystallite size, surface area and bandgap energy of reference TiO2 and N-TiO2 nanoparticles were found to be 16.1 and 10.9nm, 83.6 and 131.8 m2 g−1 and 3.23 and 2.89eV, respectively. The photocatalytic activities, in terms of 2,4-dichlorophenol (2,4-DCP) degradation, of reference TiO2 and N-TiO2 were found to be 46.9 and 65.4% at 120min of treatments under UV light irradiation and 21.5 and 77.6% at 240min of treatment under visible light irradiation, employing …

Investigation Of Additives And Ingredients Of Bio-Resin For Visible Wavelength Laser-Induced Polymerization, Patrick Riggs

College of Graduate Studies: Theses & Dissertations

Optical 3D printing is a branch of Additive manufacturing (AM) that utilizes low-waste production leading to efficient and rapid prototyping. Currently, this method of AM is associated with mainly petroleum-based resins. Bio-resin polymerization is an emerging research area for finding replacements for petroleum-based resins, but curing the resin with laser energy is not normally a practical use case. Current optical 3D printing uses lasers to cure liquid resins to form solid 3D objects in a layer-by-layer process which is time consuming, defect prone, and a leading limiting factor for high volume production; so, finding a way to incorporate bio-resin into …

Interdependence Of Salt Concentration And Filler Particles On Crystallinity And Mechanical Behavior Of Peo-Litfsi Electrolytes For Lithium-Ion Batteries, Valeria Perez

Master's Theses

Developing composite polymer electrolytes is crucial for enhancing the safety, energy density, and performance of lithium-ion batteries. While it is widely accepted that introducing filler particles in PEO-based electrolytes can reduce crystallinity and enhance ionic conductivity, this conventional understanding applies primarily to electrolytes with high lithium salt concentrations. The hypothesis of this investigation is that the crystallinity change induced by LLZTO ceramic particles in PEO-LiTFSI electrolytes is contingent on the EO:Li molar ratio. This hypothesis is interrogated by measuring changes in crystallinity, spherulite morphology, and stiffness of composite polymer electrolytes with two different EO:Li molar ratios using differential scanning calorimetry, …

Enhancing Control Room Operator Decision Making: An Application Of Dynamic Influence Diagrams In Formaldehyde Manufacturing, Joseph Mietkiewicz, Anders L. Madsen

Articles

Intoday’s rapidly evolving industrial landscape, control room operators must grapple with an ever-growing array of tasks and respon sibilities. One major challenge facing these operators is the potential for task overload, which can lead to decision fatigue and increased reliance on cognitive biases. To address this issue, we propose the use of dynamic influence diagrams (DID) as the core of our decision support system. By monitoring the process over time and identifying anomalies, DIDs can recommend the most effective course of action based on a probabilistic assessment of future outcomes. Instead of letting the operator choose or search for the …

Microencapsulation Of Holy Basil Oil Using Modified Starch By Spray Drying Method, Artima Lairattanakul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Holy basil is a local herb that can planted all over Thailand. It is the significant ingredient in Thai famous dish named “Pad ga prao” because of its unique scent which is released when cooked. Apart from the cuisine, its essential oil has been used in various industries including cosmetics, perfumery, and pharmaceuticals. However, their degradation under light, moisture, and high temperature during storage is the main problem of their utility. In this research, the encapsulation process is selected to prevent the problem. The modified starch was used as wall materials. Holy basil oil (HBO) has three main components: Eugenol, …

Effect Of Rice Straw Loading On Morphological, Thermal, Gas Barrier, And Mechanical Properties Of Poly(Lactic Acid)/Poly(3-Hydroxybutyrate-Co-4-Hydroxybutyrate) Blend Films, Danaipat Tuangwattanasin

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research focuses on enhancing the properties of polylactic acid (PLA), a biodegradable polymer known for its potential in mitigating waste accumulation issues. The inherent brittleness of PLA poses a significant challenge. To overcome this limitation, the study explores the incorporation of the biodegradable polymer poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) (P3HB4HB) into PLA. The PLA/P3HB4HB blend films were prepared by varying compositions from 100/0 to 60/40 wt/wt and using compression molding. The investigations indicated that the PLA/P3HB4HB 90/10 blend film exhibits superior properties, such as synergistic toughness and increased %strain. Rice straw (RS) fiber is introduced as a reinforcing fiber in the blends, expanding …

Tarnish Resistance Of Silver Reinforced With Carbon Material To Artificial Sweat And Hydrogen Sulfide, Kunthida Chanthaban

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Due to its immense popularity, silver jewelry has undergone continual development, it an intriguing product. The most significant issue with silver jewelry is the tarnish of the silver metal's surface. Therefore, using a coin making technique, the study team evaluated the properties of silver metal reinforced by carbon materials. To evaluate the silver's to sweat and hydrogen sulfide tarnishing. Effects of adding carbon to samples after performing an artificial sweat test. It was discovered that the use of highly scattered carbon improved the ability to remove tarnish from fake sweat because it reduced the surface area of the silver (Ag) …

Activity And Stability Of Tio2-Encapsulated Cspbbr3/Cs4pbbr6 For Photocatalytic Degradation Of Rhodamine B, Nutzeya Plainoen

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Due to the excellent optoelectronic performance of cesium lead bromide(CsPbBr3), it has shown promising potential as a photocatalyst for the degradation of organic compounds under sunlight. During the synthesis of CsPbBr3, Cs4PbBr6, another formation of CsPbBr3, is also produced, which exhibits desirable properties such as strong and narrow photoluminescence (PL) and enhanced thermal stability. In this study, we successfully synthesized a mixture of CsPbBr3/Cs4PbBr6 nanoparticles using a simple precipitation method. However, the stability of CsPbBr3/Cs4PbBr6 was found to be sensitive to high temperatures, moisture, and oxygen, which could affect its photocatalytic degradation performance. To enhance both stability and activity, we …

Effect Of Type And Concentration Of Acid On Characteristics Of Functionalized Biochar And Its Performance In Converting Fructose To 5-Hmf, Pimlapas Bunwichian

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Biomass, with its high cellulosic content, represented renewable source capable of being converted into essential platform chemicals like 5-hydroxymethylfurfural, levulinic acid, formic acid, and furfural. Currently, conversion of fructose to 5-HMF was achievable through various acid homogeneous catalysts. Although these catalysts yield higher outputs, they might pose challenges in recycling and corrosion issues. This thesis's novel approach involved preparing heterogeneous catalysts through pyrolysis and hydrothermal treatment of watermelon rind to create watermelon rind biochar (WB). Subsequently, WB underwent functionalization using HCl, H2SO4, and H3PO4 at concentrations of 1.6, 3.2, and 4.8N, respectively, at temperatures of 150 °C. These treated WB …

Carboxymethyl Cellulose As Artificial Solid/Electrolyte Interphases And Separator For Zn-Based Battery, Phonnapha Tangthuam

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

As the quest for robust large-scale energy storage systems (EESs) intensifies, aqueous rechargeable zinc-based batteries are gaining traction for grid-scale applications due to their high theoretical capacity and safety. Despite this, their practical application is compromised by several zinc anode issues, including hydrogen evolution, corrosion, dendritic growth, and passivation. An artificial solid electrolyte interphase (ASEI) using polyelectrolytes, such as carboxymethyl cellulose (CMC), is emerging as a solution, offering economic and environmental advantages. CMC's structure, enriched with carboxyl groups, allows for the refined management of zinc ion distribution at the electrode surface, promising enhanced surface stability. This study delves into CMC's …

A Comparative Study Of Sustainable Aviation Fuel Production From Hydroprocessing Process Between Hydrogen Recovery Unit From Steam Reforming And Hydrogen Generation Unit From Biomass Gasification, Praeva Pongsripipat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Sustainable aviation fuel (SAF) can be generated using various processes. Among the well-established approaches, one that stands out is the hydrotreating of esters and fatty acids (HEFA). However, the HEFA process requires a source of hydrogen for the hydroprocessing reactions. Hydrogen is often considered as an expensive component, and its cost can have a significant impact on the overall economic viability of renewable aviation fuel production. In this work, the SAF process is developed using Aspen Plus simulation. There are 2 scenarios to be considered. Scenario 1 involves a plant in which the hydrotreating of palm oil is performed to …

Effect Of Dispersion Of Carbon Nanotubes On Electrical Conductivity And Compressive Strength Of Cnt/Cement Composite, Rittikiat Wandaw

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Carbon nanotubes (CNTs) are promising nanomaterials due to their exceptional properties, including high electrical, mechanical, and stability characteristics. These advantageous features position CNTs as suitable candidates for diverse applications, particularly in additive formulations designed to enhance overall performance. One notable application is their use in cement composites to improve mechanical and electrical properties. However, the hydrophobic property of CNTs presents challenges for dispersion within the hydrophilic cement matrix. Consequently, methods have been developed to aid CNT dispersion in both water and cement matrices. In this thesis, Triton X-100 employed as a surfactant, was used to disperse CNTs in water using …

Photoelectrochemical Oxidation Of Benzyl Alcohol In A Continuous-Flow Microchannel Reactor Using Titanium Dioxide Photoanode, Sirachat Sattayarak

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Fossil fuel, a primary energy source of humans, emits carbon dioxide and other greenhouse gases which have a high impact on the environment. Renewable energy development has been promised to solve the problem. Solar light, a renewable energy with an unlimited energy source, has gained attention to develop in various applications including energy production and catalytic chemical reactions. The photoelectrochemical process is a chemical catalysis technique that combines electrochemical and photocatalysis and has an advantage of low energy consumption due to solar energy support. In this work, the continuous-flow photoelectrochemical reactor was fabricated to undergo the oxidation reaction of benzyl …

Transformation Graphene Quantum Dot Structure On Ag Electrodes Under Electrochemical Reduction, Sivakorn Bovornsintuchon

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this study, we investigated the effect of electrochemical reduction time on the characteristicsstructural changes of various GQDs on Ag/Cu electrode was investigated. The GQDs were derived from three precursors including materials: Acetic, Glycine, and Bicarbonate were treated under electrochemical reduction conditions for , with reaction times of 15, 30, 45, and 60 minutes respectively. The obtained sSamples from each time period were then tested for their applicability in graphene screen-printed carbon electrodes using cyclic voltammetry techniques. The cyclic voltammetry test results revealed that among all the samples, those derived from Blue CL-GQDs #Acetic at 15 minutes and 60 minutes …

Techno-Economic Analysis Of Acetone And Ethylene Production From Bioethanol, Thanyarath Nueangchamnong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Bioethanol is primarily blended with gasoline to produce "gasohol." This blend not only reduces dependence on fossil fuels but also cuts down on crude oil imports and bolsters the agricultural sector by creating a market for crops and their residues. Currently, Thailand is witnessing a growing trend towards electric vehicles (EVs). This trend is largely driven by government subsidies for domestic EV manufacturing and plans by overseas companies to establish manufacturing bases within the country. As a result, the bioethanol industry in Thailand is grappling with challenges, chief among them being the decreasing demand for its product. Nonetheless, any bioethanol …

ผลกระทบของวิธีการสร้างภาพเอกซเรย์ต่อความถูกต้องของ ค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนและเลขอะตอมยังผลจาก เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์จำลองการรักษาแบบสองพลังงาน, เกตุนภาพร เกตุประดิษฐ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในระยะไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการพัฒนาเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ในหลายรูปแบบ หนึ่งในนั้นได้แก่เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองพลังงาน (Dual-Energy Computed Tomography) ซึ่งมีความแม่นยำในการประมาณค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนและค่าเลขอะตอมยังผล ทั้งสองค่านี้มีความสำคัญในด้านรังสีรักษาเป็นส่วนบ่งบอกคุณลักษณะของเนื้อเยื่อ งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาความถูกต้องของการคำนวณค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนและค่าเลขอะตอมยังผลจากภาพที่ประมวลผลด้วย Iterative reconstruction algorithm วิธีการทดลอง ขั้นตอนแรกจะสร้างหุ่นจำลองดิจิตอลโดยใช้โปรแกรม MATLAB R2021a อ้างอิงลักษณะเนื้อเยื่อจากหุ่นจำลอง GAMMEX 467 โดยมีประเภทเนื้อเยื่อดังต่อไปนี้ เนื้อเยื่อกระดูกชนิดเนื้อแน่น (Cortical bone) เนื้อเยื่อสมอง (Brain) เนื้อเยื่อไขมัน (Adipose) และเนื้อเยื่อเต้านม (Breast) ขั้นตอนที่สองสร้างซิโนแกรม (sinogram) โดยจำลองพลังงานของรังสีเอกซ์จากเครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบสองพลังงานที่พลังงาน 80 และ 140 kVp โดยใช้ SPEKTR 3.0 MATLAB Toolbox ให้พลังงานทั้งสองผ่านหุ่นจำลองดิจิตอลที่สร้างขึ้นมา เก็บมุมของภาพทั้งหมด 180 มุม ขั้นตอนที่สามเพิ่มสัญญาณรบกวนลงในภาพซิโนแกรมโดยตั้งค่าการกระจายสัญญาณรบกวน 3 ระดับได้แก่ 2, 5 และ 10 ขั้นตอนที่สี่ทำการประมวลผลสร้างภาพตัดขวางจากภาพซิโนแกรมที่ไม่มีสัญญาณรบกวนและมีสัญญาณรบกวนในระดับต่างๆ ด้วยวิธีการฉายภาพย้อนกลับแบบกรอง (Filtered back projection) และวิธีการวนซํ้า (iterative algorithm) โดยใช้ TIGRE Toolbox แล้วคำนวณหาค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนและค่าเลขอะตอมยังผลจากภาพที่ประมวลผลได้โดยใช้สมการ DEEDZ ผลการวิจัยพบว่าวิธีการประมวลผลแบบวิธีการวนซํ้า ให้ค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนจากภาพซิโนแกรมที่ไม่มีสัญญาณรบกวนและที่มีสัญญาณรบกวนในระดับต่างๆในเนื้อเยื่อทุกประเภทดีกว่าวิธีการฉายภาพย้อนกลับแบบกรอง ยกเว้น ภาพซิโนแกรมที่ไม่มีสัญญาณรบกวนในเนื้อเยื่อกระดูกชนิดเนื้อแน่นเมื่อเปรียบเทียบกับค่าความหนาแน่นอิเล็กตรอนมาตรฐาน ผลการวิจัยในส่วนค่าเลขอะตอมยังผลพบว่าวิธีการประมวลผลแบบวิธีการวนซํ้าให้ค่าเลขอะตอมยังผลจากภาพซิโนแกรมที่ไม่มีสัญญาณรบกวนและที่มีสัญญาณรบกวนในระดับต่างๆในเนื้อเยื่อทุกประเภทดีกว่าวิธีการฉายภาพย้อนกลับแบบกรองเมื่อเปรียบเทียบกับค่าเลขอะตอมยังผลมาตรฐาน

การศึกษาเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยาโมลิบดีนัมบนแร่ดินขาวที่ต่างกันเพื่อใช้ในปฏิกิริยาการขจัดน้ำของเอทานอลไปเป็นเอทิลีน, ณัฐธิดา ห่างภัย

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยาโมลิบดีนัมบนแร่ดินขาวที่ต่างกันเพื่อใช้ในปฏิกิริยาการขจัดน้ำของเอทานอลไปเป็นเอทิลีนทั้งหมด 3 ชนิด ได้แก่ เคโอลิไนต์ มอนต์มอริลโลไนต์และอะลูมินัม พิลลาร์ มอนต์มอริลโลไนต์ โดยมีการใส่โมลิบดีนัมลงไปในตัวเร่งปฏิกิริยาให้มีความปริมาณของโมลิบดีนัมเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักที่ต่าง คือ 2 5 และ 10 ซึ่งสามารถอภิปรายผลจากการวิเคราะห์ได้ว่า ปฏิกิริยาการขจัดน้ำด้วยเอทานอลไปเป็นเอทิลีน ที่อุณหภูมิประมาณ 200 ถึง 250 องศาเซลเซียส ได้ผลิตภัณฑ์หลักเป็นไดเอทิลอีเทอร์ และ อะซีตัลดีไฮด์ และที่อุณหภูมิประมาณ 300 ถึง 400 องศาเซลเซียสได้ผลิตภัณฑ์หลักเป็นเอทิลีน กลุ่มของตัวเร่งปฏิกิริยาในกลุ่มตัวรองรับเคโอลิไนต์ เมื่อมีการปรับปรุงด้วยโมลิบดีนัมทำให้พื้นที่ผิวนั้นมีค่าลดลง แต่ความเป็นกรดนั้นสูงขึ้น ส่งผลให้ร้อยละการใช้ของเอทานอลและร้อยละผลได้ของผลิตภัณฑ์เอทิลีนเพิ่มขึ้นขาก 42.9 และ 10.0 เป็น 57.4 และ 44.2 ตามลำดับ ที่ปริมาณโมลิบดีนัม 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ส่วนของกลุ่มตัวเร่งปฏิกิริยากลุ่มรองรับมอนต์มอริลโลไนต์ซึ่งมีพื้นผิวที่สูง และความเป็นกรดที่สูง เมื่อมีการปรับปรุงด้วยโมลิบดีนัมแล้วทำให้ค่าความเป็นกรดเพิ่ม ทำให้ร้อยละการใช้ของเอทานอลและร้อยละผลได้ของผลิตภัณฑ์เอทิลีนปริมาณสูงสุดอยู่ที่ปริมาณโมลิบดีนัมที่ 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักอยู่ที่ 96.8 และ 89.1 เพิ่มขึ้นเป็น 99.4 และ 86.8 ตามลำดับ และในกลุ่มตัวเร่งปฏิกิริยาตัวรองรับอะลูมินัม พิลลาร์ มอนต์มอริลโลไนต์เดิมทีตัวเร่งปฎิกิริยารองรับอะลูมินัม พิลลาร์ มอนต์มอริลโลไนต์มีค่าความเป็นกรดที่อยู่ระดับที่ดีอยู่แล้ว เมื่อมีการปรับปรุงด้วยโมลิบดีนัมแล้วไม่เป็นผลดีต่อการเพิ่มค่าคอนเวอร์ชันของเอทานอลและค่าการเลือกเกิดของเอทิลีน และจากการศึกษาการเปรียบเทียบการเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ถูกปรับปรุงด้วยโมลิบดีนัมเกิดการเสื่อมภาพของตัวเร่งปฏิกิริยามากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ยังไม่ถูกปรับปรุงด้วยโมลิบดีนัม

การดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 โดยถ่านกัมมันต์จาก กากกาแฟ, ธวัชชัย คุลบุตร

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในงานวิจัยนี้ศึกษาการนำกากกาแฟมาใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในการสังเคราะห์เป็นถ่านกัมมันต์ เพื่อใช้สำหรับการกำจัดสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 ผ่านกระบวนการดูดซับทั้งแบบกะและแบบคอลัมน์ ถ่านกัมมันต์สังเคราะห์โดยนำสารละลายซิงค์คลอไรด์มาตรึงรูปบนกากกาแฟจากนั้นนำไปผ่านกระบวนการคาร์บอไนเซชันภายใต้บรรยากาศไนโตรเจน พบว่าถ่านกัมมันต์ที่ได้จากกากกาแฟโรงงานอุตสาหกรรมผลิตกาแฟสำเร็จรูปซึ่งผ่านการคาร์บอไนเซชันที่อุณหภูมิ 600°C และกระตุ้นในอัตราส่วนมวลของกากกาแฟต่อซิงค์คลอไรด์เกรดงานวิเคราะห์ 1:3 (Z3-IC600) ให้พื้นที่ผิวจำเพาะ (SBET = 1260.39 m2/g) และปริมาตรรูพรุนมีโซพอร์ (Vmeso= 1.03 cm3/g) จำนวนมาก เมื่อเทียบกับถ่านที่ได้จากกากกาแฟที่ไม่กระตุ้นด้วยซิงค์คลอไรด์ ซึ่งมีพื้นที่ผิวจำเพาะ 31.82 m2/g และปริมาตรรูพรุนรวมเท่ากับ 0.04 cm3/g โดยการมีอยู่ของรูพรุนชนิดมีโซพอร์ของตัวอย่าง (Z3-IC600) ส่งผลให้มีค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบกะสูงสุดตามแบบจำลองแลงเมียร์ (qm) เท่ากับ 120.39 mg/g และสำหรับการดูดซับแบบคอลัมน์ ถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นในอัตราส่วนมวลของกากกาแฟต่อซิงค์คลอไรด์เกรดอุตสาหกรรม 1:3 และอุณหภูมิคาร์บอไนเซชัน 600°C ถูกเลือกใช้เป็นวัสดุดูดซับ เพราะสารเคมีซิงค์คลอไรด์เกรดอุตสาหกรรมมีราคาถูกกว่าเกรดงานวิเคราะห์อย่างมาก และให้สมบัติความเป็นรูพรุนของถ่านกัมมันต์และค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบกะ ใกล้เคียงกับการกระตุ้นด้วยซิงค์คลอไรด์เกรดงานวิเคราะห์ (SBET = 1225.39 m2/g, Vmeso= 0.92 cm3/g และ qm = 113.01 mg/g) ซึ่งวัสดุดูดซับดังกล่าวมีค่าการดูดซับสีย้อมรีแอคทีฟแบล็ค 5 แบบคอลัมน์ ณ จุดอิ่มตัว (qe) เท่ากับ 60.40 mg/g ที่ความเข้มข้นเริ่มต้น 100 mg/L อัตราการไหล 10 mL/min และความสูงของเบดนิ่ง 5 cm โดยทั้งหมดทดลองภายใต้ pH ที่เป็นกลาง

การกักเก็บน้ำหอมโดยใช้โซเดียมไตรโพลีฟอสเฟตและแป้งดัดแปรสำหรับผงซักฟอก, ธีราพัฒน์ บุญชัยพัฒน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

น้ำหอมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักที่สำคัญของผงซักฟอก มีหน้าที่ให้ความหอมแก่เนื้อผ้า ทั้งยังมีส่วนดึงดูดให้ผู้ใช้ตัดสินใจเลือกซื้อ ในกระบวนการผลิตผงซักฟอกโดยทั่วไปนั้น น้ำหอมจะถูกผสมลงไปในรูปของเหลว ซึ่งเพิ่มความชื้นให้แก่ผงซักฟอก และหากเติมมากจนเกินไปผงซักฟอกก็จะจับตัวกันเป็นก้อน ดังนั้น การใช้น้ำหอมในรูปแบบผงจึงถูกพัฒนาขึ้นเพื่อลดข้อด้อยดังกล่าว ผู้ผลิตรายใหญ่เริ่มปรับเปลี่ยนมาใช้ผงน้ำหอม ซึ่งทำมาจาก Melamine-formaldehyde ที่ห่อหุ่มน้ำหอมไว้ในรูปแบบผง แต่สารห่อหุ้มดังกล่าวก็ยังมีข้อเสียที่ปลดปล่อย Microplastic กลับสู่สิ่งแวดล้อม เพื่อแก้ไขจุดอ่อนนี้ สารห่อหุ่มชนิดต่างๆ จึงได้รับการพัฒนาขึ้น รวมถึงงานวิจัยนี้ที่จะนำเสนอแนวทางการทำผงน้ำหอมด้วยเทคนิคสเปรย์ดราย โดยนำส่วนผสมที่มีอยู่แล้วในผงซักฟอกนำมาใช้เป็นสารห่อหุ้ม สำหรับงานวิจัยนี้ได้เลือกใช้ Sodium tripolyphosphate (STPP) และ HI-CAP® 100 (HICAP) เป็นสารห่อหุ้ม มี D-limonene (DL) เป็นน้ำหอมต้นแบบ มี Solid content = 21% และมี Core/Wall Ratio = 0.2 การทำผงน้ำหอมมีด้วยกัน 2 ขั้นตอน คือ การทำอิมัลชันและการทำสเปรย์ดราย โดยทำการทดลองเปลี่ยนแปลงอัตราส่วน STPP : HICAP ในขั้นตอนการเตรียมอิมัลชัน และเปลี่ยนแปลง Inlet Temperature ในการขั้นตอนการทำสเปรย์ดราย ผลที่ได้คือ วิธีการเติม STPP มีผลต่อขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคอิมัลชัน โดยที่ HICAP มีส่วนช่วยในการรวมตัวเป็นอิมัลชันได้ดีขึ้น สำหรับอัตราส่วนระหว่าง STPP : HICAP ที่ 1 : 1 นั้นมีมากเพียงพอที่จะห่อหุ้ม DL ไว้ ทั้งนี้ ขนาดและการกระจายตัวของอนุภาคอิมัลชัน ไม่ได้เป็นปัจจัยเดียวที่ส่งผลต่อการกักเก็บน้ำหอม อัตราส่วนของสารห่อหุ้มก็เป็นอีกปัจจัยหนึ่ง สำหรับการเพิ่ม Inlet temperature ในขั้นตอนการทำสเปรย์ดราย มีส่วนทำให้ปริมาณ DL บนพื้นผิวและความชื้นของผงน้ำหอมลดลง ในขณะที่เมื่อดูลักษณะทางกายภาพของผงน้ำหอม พื้นผิวของผงน้ำหอมที่มีลักษณะเป็นทรงกลมและผิวย่น สามารถบ่งบอกเบื้องต้นได้ว่ามีปริมาณ DL ที่คงอยู่ในผงน้ำหอมมากกว่า พื้นผิวของผงน้ำหอมที่มีลักษณะทรงกลมผิวเรียบ และเมื่อศึกษาในด้านความคงตัว STPP กับ HICAP สามารถห่อหุ้มป้องกันการออกซิไดซ์ของ DL ในผงซักฟอกได้ในช่วง …

ดีไฮเดรชันของเอทานอลไปเป็นเอทิลีนบนตัวเร่งปฏิกิริยาโมลิบดีนัมออกไซด์และทังสเตนออกไซด์บนตัวรองรับไบโอชาร์, ปณต ปิ่นสุภา

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาคุณลักษณะและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาโมลิบดินัมออกไซด์และทังสเตนออกไซด์บนตัวรองรับไบโอชาร์ที่ทำมาจากไม้ไผ่ (Mo/BOC และ W/BOC) โดยการทำปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของเอทานอลไปเป็นเอทิลีนที่อุณหภูมิ 200 - 400 องศาเซลเซียสและทำการแปรค่าเปอร์เซ็นของโลหะที่ใส่ลงไปที่ 2, 5, 7 และ 10% โดยน้ำหนัก วิธีการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาจะใช้วิธีการเคลือบฝังทั้งหมด หลังจากนั้นจะนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้ไปทำการทดสอบคุณลักษณะด้วยวิธีต่างๆ เช่น SEM-EDX, XRD และอื่นๆ เป็นต้น ต่อมาจะได้ทำการหาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ให้ค่าเปอร์เซ็นคอนเวอร์ชันสูงสุด ค่าการเลือกเกิดของเอทิลีนที่ดีที่สุดและอุณหภูมิที่ทำให้เกิดเอทิลีนมากที่สุด อีกทั้งยังทำการเปรียบเทียบตัวรองรับไบโอชาร์ที่ทำมาจากวัสดุอื่นอีก ได้แก่ ไบโอชาร์จากชานอ้อยและกัญชง โดยผลการทดลองจะได้ว่าเปอร์เซ็นของโลหะที่เหมาะสมที่สุดคือ 10% ทั้งของโมลิบดินัมออกไซด์และทังสเตนออกไซด์ โดย 10%Mo/BOC จะให้ค่าคอนเวอร์ชันสูงที่สุดเท่ากับ 44.6% ค่าการเลือกเกิดเอทิลีนมากสุด 57.5% และอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดคือ 400 องศาเซลเซียส 10%W/BOC จะให้ค่าคอนเวอร์ชันสูงที่สุดคือ 6.8% ค่าการเลือกเกิดเอทิลีนสูงสุดเท่ากับ 49.6% และอุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดคือ 400 องศาเซลเซียส

การวิเคราะห์เชิงเทคนิคและเศรษฐศาสตร์ของการเปลี่ยน คาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอล และเปลี่ยนเมทานอล เป็นโอเลฟินส์จากโรงไฟฟ้า, ภูพรพงศ์ ชาติชำนิ

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปัจจุบันปัญหาภาวะโลกร้อนนั้นกำลังเป็นปัญหาสำคัญกับโลกอย่างมาก โดยสาเหตุหลักจากการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์อย่างต่อเนื่อง โดยในปี พ.ศ.2565 ประเทศไทยนั้นมีการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากการใช้พลังงานที่มากที่สุดคือ ภาคส่วนของการผลิตไฟฟ้า ดังนั้น เพื่อป้องกันไม่ให้ภาวะโลกร้อนทวีความรุนแรงมากขึ้นจึงจำเป็นต้องมีการลดการปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์หรือเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์ไปเป็นสารเคมีที่มูลค่า (Carbon Capture and Utilization) โดยการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอลผ่านกระบวนการไฮโดรจีเนชัน (CO2 hydrogenation) เป็นกระบวนการหนึ่งที่มีแนวโน้มที่มีศักยภาพสูงเนื่องจากกระบวนการมีความซับซ้อนน้อยและเหมาะสมสำหรับการติดตั้งที่ตำแหน่งของการปลดปล่อยแก๊สได้โดยตรง งานวิจัยนี้จึงได้จำลองกระบวนการไฮโดรจีเนชันของคาร์บอนไดออกไซด์ผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา Cu/Zn/Al/Zr โดยศึกษา 9 สภาวะที่แตกต่างกัน และทำการวิเคราะห์ผลต่อประสิทธิภาพการผลิตของกระบวนการ ผลกระทบทางเศรษฐศาสตร์ และผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อม นอกจากนี้ยังศึกษาการเปลี่ยนเมทานอลเป็นโอเลฟินส์ (MTO) โดยศึกษาผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา SAPO-34 ในสภาวะการดำเนินการที่อุณหภูมิ 470 องศาเซลเซียส ความดัน 2 บาร์ และ WHSV 5 h-1 พร้อมทั้งทำการเปรียบเทียบผลของการรวมและแยกกระบวนการ CO2 hydrogenation และ MTO ออกจากกันเพื่อความสะดวกในการก่อสร้างในพื้นที่หน้างานจริง โดยจากการศึกษาพบว่าสภาวะที่ดีที่สุดของกระบวนการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอล ผ่านกระบวนการไฮโดรจีเนชันผ่านตัวเร่งปฏิกิริยา Cu/Zn/Al/Zr คือ สภาวะการดำเนินการที่เหมาะสมกับกระบวนการไฮโดรจีเนชันในการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอล คือ สภาวะการดำเนินการที่อุณหภูมิ 250 องศาเซลเซียส ความดัน 70 บาร์ space velocity 6,000 l/kgcath และอัตราส่วนโดยโมลระหว่างไฮโดรเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เป็น 3 ต่อ 1 โดยมี %conversion ของคาร์บอนไดออกไซด์และ %yield ของเมทานอลสูง ส่วนกระบวนการเปลี่ยนเมทานอลเป็นโอเลฟินส์นั้นมีผลทางเศรษฐศาสตร์ติดลบอย่างมาก โดยมี NPV อยู่ที่ -4,137.91 ล้านดอลลาร์ แต่เมื่อนำกระบวนการทั้งสองมารวมเป็นกระบวนการเดียวจะพบว่ามีผลทางเศรษฐศาสตร์ที่ดีกว่าการแยกกระบวนการทั้งสองออกจากกัน และหากกระบวนการคำนึงถึงคาร์บอนเครดิตในทางด้านเศรษฐศาสตร์จะได้ว่า กระบวนการคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอลและการรวมกระบวนการทั้งสองมารวมเป็นกระบวนการเดียวจะส่งผลบวกทางเศรษฐกิจมากกว่ากระบวนการแยกการเปลี่ยนคาร์บอนไดออกไซด์เป็นเมทานอลและกระบวนการการเปลี่ยนเมทานอลเป็นโอเลฟินส์เป็นคนละกระบวนการ