Chemical Engineering Commons^™

Chemical Decomposition Of Flexible Polyurethane Foam To Generate A Media For Microbial Upcycling, Kaushik Baruah

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Polyurethane waste is becoming a global concern as a large amount is being disposed of in landfills every year, and only a fraction is being recycled. Several polyurethane recycling techniques exist, of which ammonolysis and base-catalyzed hydrolysis is the least explored. Flexible polyurethane foam (FPUF) decomposition can generate amines that can act as a carbon source for the growth of microbial consortia. This study aims to generate a novel media capable of microbial upcycling via ammonolysis and base-catalyzed hydrolysis of flexible polyurethane foams (FPUFs) using ammonium hydroxide and subsequently determine the reaction conditions for maximum solubilization of polyurethane foam in …

Virus Inactivation By Novel Virucidal Materials, Sneha Singh

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

The development of virucidal coatings to inactivate a broad spectrum of viruses has gained popularity. Antiviral coating of personal protective equipment such as facial coverings can reduce the accumulation of viral load and mitigate transmission of airborne illnesses, which occur primarily through direct contact with respiratory aerosols or droplets carrying infectious viruses. Moreover, modification of PPE to inactivate viruses upon contact improves their reusability and reduces waste. Coating high frequency touch surfaces with similar virucidal coatings can reduce the risk of disease transmission associated with contaminated surfaces. This study explores the development of three novel virucidal materials to control the …

Microscopic And Laboratory Scale Characterization Methods To Evaluate Biomass Deconstruction, Meenaa Chandrasekar

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Renewable fuels from lignocellulosic biomass are an appealing option because they can seamlessly integrate into the existing fuel distribution infrastructure. Lignocellulosic biomass constitutes nonedible plant material obtained from plant cell walls. The natural recalcitrance of lignocellulosic biomass poses a challenge in accessing the cell wall carbohydrates during biochemical conversion. Despite various approaches, enzymatic hydrolysis of lignocellulosic biomass remains economically impractical due to incomplete knowledge about biomass recalcitrance and the influence of environmental factors on biomass quality.

The first goal of this dissertation was to construct a microfluidic imaging reactor to better understand the tissue-specific deconstruction of plant materials. Confocal laser …

Treating Contaminated Water: Predicting Reactivities Of Aqueous Organic Contaminants With Hydrated Electrons, And Development Of A Biogarden To Manage Greywater Discharge In Monteverde, Costa Rica, Rose C. Daily

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Advanced reduction processes (ARPs) that generate highly reactive solvated electrons (e^-_aq) are a promising method for the destruction of conventional and emerging aqueous organic contaminants. While there is a large database of contaminant reactivity with e^-_aq in the literature, there is little information on the detailed elementary mechanisms for reduction of multifunctional group compounds and the impact of those functional groups on reactivity. As it is difficult to determine specific mechanisms through experiments and time consuming to measure reactivity, the development of computational approaches to elucidate mechanisms and predict reactivity is becoming increasingly important. In …

Hydro Cyclonic Separation Of Polyester Microfibers From Washing Machine Wastewater, Joe Kulkarni

Dissertations, Master's Theses and Master's Reports

Clothing made from synthetic materials shed fibers in washing machines, and these fibers find their way into the effluent water. These fibers can absorb toxic materials in wastewater treatment plants and can then carry these toxins into other aquatic environments.

It’s believed that a hydro cyclone could be scaled down enough to fit into a washing machine and could be used to filter out up to 80% of the microparticles from the effluent water. It’s proposed to investigate if a hydro cyclone can be used for this application. The overall goal was for the hydro cyclone to concentrate the micro …

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 …

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

การดูดซับสารไซโปรฟลอกซาซินโดยไบโอชาร์ที่ได้จากเศษ แผ่นเยื่อไม้อัดแข็งในระบบการดูดซับแบบตรึงในคอลัมน์, ศุภณัฐ ตันฑวณิชย์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้ได้ทำการศึกษาการนำแผ่นเยื่อไม้อัดแข็งที่เป็นวัสดุเหลือทิ้งทางอุตสาหกรรมมาใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในการสังเคราะห์ไบโอชาร์ เพื่อนำไปใช้ในการกำจัดยาปฏิชีวนะไซโปรฟลอกซาซินในระบบการดูดซับแบบตรึงในคอลัมน์ โดยวัสดุดูดซับที่ใช้ Fe(NO3)3 เป็นตัวกระตุ้นนั้นจะถูกทดสอบด้วยวิธีการต่างๆ เช่น การดูดซับและการคายการดูดซับไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 77 K กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด และการวิเคราะห์สมบัติทางความร้อน ซึ่งการมีอยู่ของสารละลาย Fe(NO3)3 นั้นส่งเสริมให้เกิดรูพรุนขนาดมีโซ โดยแผ่นเยื่อไม้อัดแข็งที่ผ่านการกระตุ้นด้วย Fe(NO3)3 0.1 M แล้วคาร์บอไนเซชันภายใต้ N2 ที่อุณหภูมิ 800°C (HC-BI-800) มีปริมาตรรูพรุนมีโซเท่ากับ 0.34 cm3/g และพื้นที่ผิวจำเพราะเท่ากับ 530 m2/g โดยจากนั้นไบโอชาร์จะถูกนำไปใช้ในการดูดซับไซโปรฟลอกซาซินด้วยกระบวนการดูดซับแบบกะและกระบวนการดูดซับแบบตรึงในคอลัมน์ โดยเมื่อทำการศึกษาแบบจำลองการดูดซับพบว่ามีความสอดคล้องกับแบบจำลองของ Langmuir และยังสอดคล้องกับแบบจำลองทางจลน์พลศาสตร์แบบ PSO และในการศึกษากระบวนการดูดซับไซโปรฟลอกซาซินแบบตรึงในคอลัมน์ พบว่าประสิทธิภาพการดูดซับสูงสุด (qTH) เท่ากับ 59.20 mg/g ที่ความเข้มเริ่มต้น 80 mg/L อัตราการไหล 10 mL/min และความสูงของคอลัมน์ 15 cm และเมื่อทำการศึกษาแบบจำลองการดูดซับในระบบการดูดซับแบบตรึงในคอลัมน์ พบว่ามีความสอดคล้องกับแบบจำลองของ Thomas และ Yoon-Nelson

Computational Fluid Dynamics Simulation Of Glycerol Steam Reformer Packed With Nonuniform Foam Catalyst, Thanawee Siripreedapat

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This study investigates the performance of a fixed bed reactor packed with a foam catalyst with non-uniform porosity for hydrogen production from glycerol steam reforming. COMSOL Multiphysics software was employed to model the reactor. The first scenario compared the pellet catalyst with industrial foams with different porosities (i.e., 10, 20, and 30 PPI). The second scenario adjusted the porosity of the industrial foam by rearranging porosity in the reactor's axial, then comparing performance, cost-effectiveness, and economic feasibility. The foam catalyst's open-cell structure allowed a maximum H2 yield of 65.95% using a reactor length five times shorter than pellet and a …

Ethylene Polymerization With Zirconocene/Methylalumoxane Catalyst On Mesocellular Foam Silica Support, Thanapoom Osathalert

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Silica is commonly used as a support material in metallocene catalytic systems (MTC). The silica-mesocellular foam (MCF-Si) is a three-dimensional spherical pore structure of silica. At present, MCF-Si is utilized as a catalyst support in a variety of chemical reactions, but for metallocene catalytic support, it has been less common. This research has two parts. Firstly, the feasibility of employing MCF-Si as a support material in metallocene catalytic systems was demonstrated through the investigation of methylaluminoxane (MAO) cocatalysts supported on two distinct types of structured mesoporous silica supports, namely Cab-Si and MCF-Si, in ethylene polymerization and ethylene/1-hexene copolymerization. In the …

การปรับปรุงซีโอไลท์เอที่ได้จากเถ้าลอยเพื่อใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเอสเทอริฟิเคชันของเอทานอลและกรดแลกติกไปเป็นเอทิลแลกเตท, เบญญาภา แสนสุขทวี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาถึงการปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลท์เอที่ได้จากเถ้าลอย (ZA-SYN) โดยการเติมโลหะออกไซด์สองชนิดได้แก่ V2O5 และ CuO ที่ความเข้มข้นร้อยละ 3, 6, และ 9 โดยน้ำหนักด้วยวิธีเคลือบฝังแบบเปียก จากนั้นนำไปวิเคราะห์โดยใช้เทคนิค เช่น SEM-EDX, N2-physisorption, XRD, และอื่นๆ และนำมาทดสอบในปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันระหว่างเอทานอลและกรดแลกติกไปเป็นเอทิลแลกเตท พบว่า ตัวเร่ง 3V/ZA-SYN ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนของกรดแลกติกสูงที่สุดคิดเป็น 58.89% และ 9Cu/ZA-SYN คิดเป็น 48.38% การทดสอบความสถียรภาพของตัวเร่งโดยการใช้ซ้ำ 3 ครั้ง พบว่า ZA-SYN (Re 3) ให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนของกรดแลกติก 42.34%, 9Cu/ZA-SYN (Re 3) 8.87% และ 3V/ZA-SYN (Re 3) 18.24% ซึ่งให้เห็นถึงความความคงทนและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา นอกจากนี้ได้มีการเปรียบเทียบประสิทธิภาพระหว่าง ZA-SYN และ Zeolite A เชิงพาณิชย์ (ZA-COM) พบว่า ZA-COM ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของกรดแลกติกมากกว่า 18.3% เมื่อเทียบกับ ZA-SYN อย่างไรก็ตาม 3V/ZA-COM ให้ค่าการเปลี่ยนแปลงของกรดแลกติกต่ำกว่า 3V/ZA-SYN เนื่องจาก V2O5 ลดความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นการเพิ่มประสิทธิภาพของ ZA-SYN ด้วย V2O5 ที่มีความเข้มข้น 3% สามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งเสริมปฏิกิริยาเอสเทอร์ริฟิเคชันระหว่างเอทานอลและกรดแลกติกไปเป็นเอทิลแลกเตทได้เช่นเดียวกับ ZA-COM

Integrated Data Analysis, Neural Network Modeling, And Model-Based Control System For Biomass Gasification Processes, Kritsana Suwanamad

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In the face of a global crisis including the problem of global warming and air pollution (PM 2.5). Renewable energy sources are gaining much attention, especially the biomass gasification process because in agricultural countries there is a lot of biomass waste incorrect management of waste biomass results in increased environmental problems. In addition, the gasification process from biomass has a low cost, the operation is simple and it can also synthesize syngas which can be used for many applications such as being a precursor to producing chemicals, fuels, electricity, and many more. Therefore, this research focuses on developing the gasification …

The Effects Of Lanthanide Metals Dopants (M = La, Ce และ Y) On The Stability Of M-V2o5/Tio2 Catalyst During Selective Oxidation Of H2s In Biogas To Elemental Sulfur, Galayanee Prathumthom

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In the biogas industry, the selective oxidation of hydrogen sulfide is an important process to transform hydrogen sulfide into elemental sulfur. In this study, the vanadium (V) oxide on titania catalyst is used to add lanthanide metal dopants, specifically lanthanum , cerium , and yttrium, to make the catalyst more active and stable. The catalysts, both undoped and doped, are prepared via wet impregnation methods with a 3% loading of vanadium oxide. Oxygen vacancy and metal-support interactions significantly enhance activity and stability. The characterization, such as Hydrogen-temperature programmed reduction and X-ray photoelectron spectroscopy, is used to elucidate these characteristics. The …

Techno-Economic Analysis Of Bioethylene Production From Bioethanol, Napat Praphantwong

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Ethylene is one of the largest petrochemical products produced from various feedstock such as ethane, propane, butanes, naphtha and gas oil. The conventional method for producing ethylene is the steam-cracking process by which hydrocarbons are broken down through refining petroleum or natural gas. Since the main feedstock of conventional ethylene production is non-renewable, alternative feedstock, such as biomass is introduced to produce bioethylene. Dehydration of bioethanol into bioethylene has been studied herein. Bioethanol can be produced through fermentation process using agricultural products, the main industries in Thailand. Catalytic dehydration of anhydrous bioethanol on Ru-HBZ catalyst is selected in this work …

ดีไฮโดรจิเนชันของเอทานอลเป็นอะซิตัลดีไฮด์บนตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงกับสังกะสีบนตัวรองรับซิลิกา อะลูมินาและไทเทเนีย, ธิดารัตน์ กวินสกุลรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาคุณลักษณะและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาคอปเปอร์และซิงค์ปริมาณ 15% โดยน้ำหนักของทั้งคอปเปอร์และซิงค์ เคลือบฝังบนตัวรองรับซิลิกา อะลูมินา และไทเทเนีย สำหรับการทำปฏิกิริยาดีไฮโดรจิเนชันของเอทานอลเป็นอะซิตัลดีไฮด์ที่อุณหภูมิ 200 - 400 องศาเซลเซียส หลังจากนั้นจะนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้ไปทำการทดสอบคุณลักษณะด้วยวิธีต่างๆ เช่น SEM-EDX , XRD , NH3-TPD, CO2-TPD และอื่นๆ เป็นต้น ต่อมาจะทำการหาตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้ค่าคอนเวอร์ชันดีที่สุด ค่าการเลือกเกิดเป็นอะซิตัลดีไฮด์ ผลผลิตของอะซิตัลดีไฮด์มากที่สุดมาทำการทดสอบเสถียรภาพและการนำกลับมาใช้ใหม่ (Catalyst regeneration) อีกทั้งยังมีการศึกษาผลการแปรค่าเปอร์เซ็นการเคลือบฝังคอปเปอร์และซิงค์ 10% และ 20% โดยน้ำหนัก ลงบนตัวรองรับที่ได้ผลดีที่สุด โดยผลการทดลองพบว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการทำปฏิกิริยาเอทานอลดีไฮโดรจิเนชันคือ 350 องศาเซลเซียสและตัวเร่งปฏิกิริยา 15%CuZn/SiO2 ได้ผลค่าคอนเวอร์ชันมากที่สุดคือ 90.12% ค่าการเลือกเกิดเป็นอะซิตัลดีไฮด์ 98.3% ค่าผลผลิตของอะซิตัลดีไฮด์ 88.03% ซึ่งเป็นผลมาจากค่าความเป็นกรดและเบสที่สูง รวมถึงมีพื้นที่ผิวที่สูงที่สุดทำให้คอปเปอร์และซิงค์เกิดการกระจายตัวได้ดี นอกจากนี้ยังพบว่าเมื่อทดสอบเสถียรภาพเป็นเวลา 20 ชั่วโมง ของตัวเร่งปฏิกิริยา 15%CuZn/SiO2 และ 15%CuZn/Al2O3 พบว่าค่าคอนเวอร์ชันลดลง 40.81% และ 42.28% ซึ่งเป็นผลมาจากการเกิดโค๊ก (coke) อุดตันที่ผิวของตัวเร่งปฏิกิริยา

Techno-Economic Evaluation Of Co2-To-Methanol (Ctm) Processes Using Multi-Stage Adiabatic Reactors And Single-Stage Isothermal Operations, Pratchaya Lertprasert

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Climate change is driven by CO2 emissions that poses significant environmental challenges. Carbon Capture and Utilization (CCU) offers a solution by converting CO2 into valuable products. One promising approach is methanol production, where CO2 and hydrogen react to form methanol. In this research, CO2-to-methanol process was simulated by using Aspen Plus software. CO2 source is captured from flue gas emitted at power plant with capacity 5,267,687.04 tonne/year and H2 source is obtained from proton-exchanger water electrolysis. Feed preparation by heated to 200°C, 220°C, 240°C, and 260 °C and 50, 60, 70 and 80 bar of pressure fed to a reactor …

Modified Indion 225 H Ion-Exchange Resin For Acetylation From Glycerol With Acetic Acid, Pakin Sopolapikul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Acetin is a high-value product derived from the esterification of glycerol and acetic acid. The global demand of acetin is increasing as it is a useful chemical for various industries. However, current catalysts are quite expensive and require complicated production steps. Therefore, exploring alternative catalysts for more efficient and cheaper production is essential. One such alternative catalyst is Indion 225 H resin, which is suitable for acetin production. This research studies the efficiency of this catalyst at different temperatures and various catalyst amounts (1-7%) in both a batch system and an azeotropic distillation system to enhance reaction efficiency. Additionally, it …

Effects Of Preparation Method For Titania On Silica Support On Catalyst Stability For Methyl Oleate Epoxidation, Warinya Sukkaew

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Biomass is an outstanding raw material instead of fossil fuel because of its renewable and eco-friendly nature. In Southeast Asia in particular, there is an oversupply of palm oil. Converting palm oil into high-value products presents a promising solution. The major composition derived from palm oil is methyl oleate. Methyl oleate can be converted to epoxide product that is used in a broad application in the chemical industry through epoxidation. Ti-based catalyst is a promising candidate catalysts for epoxidation reactions. This work focuses on the epoxidation reaction of methyl oleate with hydrogen peroxide. For Ti-based catalysts, support is essential. The …

The Role Of Pedot-Encapsulated Mno2 For Performance Enhancement Of Zinc-Ion Battery Cathodes, Wichuda Silapasom

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Zinc-ion batteries are increasingly recognized as a sustainable and eco-friendly alternative to conventional lithium-ion battery technologies. Among the various cathode materials, manganese dioxide (MnO2), particularly the layered-type δ-MnO2, exhibits significant potential due to its advantageous structure for Zn2+ intercalation. However, the use of aqueous electrolytes in these systems poses challenges, including capacity fading after repeated charge/discharge cycles. Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), an electrically conductive polymer, is known for its properties that enhance Zn2+ ion mobility. In this study, PEDOT-encapsulated δ-MnO2 was synthesized via a hydrothermal method for application as a cathode material in zinc-ion batteries utilizing nonaqueous electrolytes. Advanced characterization techniques, notably …

Effect Of Brønsted And Lewis Acid On Ni-Based Bifunction Catalyst On Hydroprocessing Of Palm Oil To Biojet Fuel, Settapong Kantangkul

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Jet fuels are mainly generated by refining petroleum feedstock, resulting in the emission of greenhouse gases. Therefore, biojet fuel is proposed as an alternative solution for solving this issue. Hydroprocessing of vegetable oils is an efficient pathway for producing biojet fuel. This process includes three reaction which are hydrodeoxygenation, hydrocracking and hydroisomerization over metal-acid catalyst. Biojet fuel series ranging from C8 to C16 must have a freezing point around -47 °C or lower, requiring the use of iso-paraffins which have low freezing points. There are challenges in improving the quantity and quality of biojet fuel production. This study aims to …

Effect Of Ch4 Impurity On Ethanol-Assisted Methanol Synthesis From Co2 And H2 Over Cu/Zn0 Catalyst, Banthita Woraphan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The problem of CO2 emissions into the atmosphere is an issue that needs to be addressed worldwide. One of the ways to tackle this problem is to bring back CO2 and reuse it to produce higher-valued products like methanol. Nevertheless, exhausted gases emitted from many industries contain not only CO2 but also various impurities, of which CH4 is a common one. In this work, the simulated flue gas containing CH4 impurity was studied to examine its effect as the feed on the methanol production over Cu/ZnO catalyst, in the presence of ethanol as the catalytic solvent to enhance the conversion …

การจำลองกระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากผักตบชวาโดยกระบวนการซูเปอร์คริติคัลวอเตอร์แก๊สซิฟิเคชั่นร่วมกับกระบวนการไตรรีฟอร์มมิ่ง, สิริกุล บุญเติม

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

กระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากผักตบชวาโดยกระบวนการซูเปอร์คริติคัลวอเตอร์แก๊สซิฟิเคชั่น (SCWG) ร่วมกับไตรรีฟอร์มมิ่ง (TR) ซึ่งประกอบด้วย ปฏิกิริยารีฟอร์มมิ่งด้วยไอน้ำยิ่งยวด (SR) ปฏิกิริยารีฟอร์มมิ่งด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (DR) และปฏิกิริยายาออกซิเดชันบางส่วน (PO) ซึ่งเป็นการรวมกันของปฏิกิริยาคายและดูดความร้อน ด้วยตัวกลางอย่างคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2), น้ำ (H2O), และออกซิเจน (O2) ถูกนำมาเป็นสารตั้งต้นร่วมกัน และกระบวนการอื่นๆ ผ่านการจำลองการออกแบบกระบวนด้วยแบบจำลองเครื่องปฏิกรณ์เคมีแบบสมดุลด้วยโปรแกรม Aspen plus V.12.1 เพื่อหาแนวทางการออกแบบที่ดีที่สุด โดยเริ่มจากการแตกตัวชีวมวลเพื่อศึกษาหาผลิตภัณฑ์หลักของกระบวนการคือก๊าซสังเคราะห์ อันได้แก่ H2 และ CO แล้วศึกษาหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตแก๊สไฮโดรเจนผ่านกระบวนไบรีฟอร์มมิ่ง ซึ่งตัวแปรที่ศึกษามุ่งเน้นศึกษา ได้แก่ อุณหภูมิ, ความดัน, และความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ใช้ในกระบวนการผลิตไฮโดรเจน โดยที่สภาวะดำเนินการที่อุณหภูมิ 950 °C และความดัน 1 bar ได้ผลลัพธ์จากการจำลอง โดยมีเศษส่วนโมลของ H2 และ CO เท่ากับ 0.4773 และ 0.5227 ตามลำดับ และพัฒนาการออกแบบกระบวนการซูเปอร์คริติคัลวอเตอร์แก๊สซิฟิเคชั่นร่วมกับไตรรีฟอร์มมิ่งโดยที่สภาวะดำเนินการที่อุณหภูมิ 950 °C และความดัน 200 bar ได้ผลลัพธ์จากการจำลอง โดยมีเศษส่วนโมลของ H2 และ CO เท่ากับ 0.4536 และ 0.5212 ตามลำดับ