การเจือถ่านกัมมันต์เศษไม้ยูคาลิปตัสด้วยโมโนเอทาโนลามีนเพื่อเพิ่มความสามารถในการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

Main Article Content

วรินรำไพ เศรษฐ์ธณบุตร
อรอนงค์ ศรีขาว

บทคัดย่อ

การศึกษานี้ได้มุ่งพัฒนาตัวดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากกากชีวมวล โดยการนำเศษไม้ยูคาลิปตัส ปริมาณ 20 กรัม มาแช่กระตุ้นภายใต้คลื่นอัลตร้าโซนิคในสารละลายกรดฟอสฟอริคความเข้มข้น 3 และ 6 โมลาร์ ปริมาตร 160 มิลลิลิตร เป็นเวลา 45 นาที  แล้วนำไปคาร์บอนไนเซชันที่ 450 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1 ชั่วโมง ภายใต้บรรยากาศก๊าซเฉื่อย พบว่า ถ่านกัมมันต์ที่ได้จากการกระตุ้นด้วยกรดฟอสฟอริคความเข้มข้น 3 โมลาร์ มีพื้นที่ผิวจำเพาะสูงถึง 1,330 ตารางเมตรต่อกรัม และมีโครงสร้างรูพรุนขนาดกลางเป็นส่วนใหญ่ ดังนั้นถ่านกัมมันต์นี้จึงได้ถูกคัดเลือกมาพัฒนาใช้เป็นตัวดูดซับโดยนำมาเจือสารโมโนเอทาโนลามีนที่ความเข้มข้น 10-50 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ทั้งนี้ได้มีการเปรียบเทียบผลของวิธีการสองแบบ คือ วิธีการเจือแบบการต้มเคี่ยวด้วยเพลทให้ความร้อน และวิธีการเจือแบบแช่ผสมเขย่าร่วมคลื่นอัลตร้าโซนิค ที่มีต่อสมบัติของตัวดูดซับ  พบว่า              ตัวดูดซับมีพื้นที่ผิวจำเพาะ ขนาดรูพรุน และ ปริมาตรรูพรุนรวม มีค่าลดลงตามความเข้มข้นของสารเจือ                  ทั้งนี้ การใช้วิธีการเจือแบบแช่ผสมเขย่าร่วมคลื่นอัลตร้าโซนิคให้ผลของการลดลงสมบัติเหล่านี้น้อยกว่าวิธีการเจือแบบต้มให้ความร้อน ตัวดูดซับที่มีความสามารถในการดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากที่สุด คือตัวดูดซับที่ได้จากการเจือสารโมโนเอทาโนลามีนความเข้มข้น 10 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ด้วยการใช้วิธีการเจือแบบแช่ผสมเขย่าร่วมคลื่นอัลตร้าโซนิคให้ค่าเป็น  59.67 มิลลิโมลต่อกรัม

Downloads

Download data is not yet available.

Article Details

How to Cite
1.
บท
บทความวิจัย
Author Biography

วรินรำไพ เศรษฐ์ธณบุตร, 0864599202

chemical engineering department, khonkaen university

References

Inmanee N, Chaiwanga P, Chalermsinsuwanab B, Piumsomboon P. Equilibrium curve of carbon dioxide adsorption–desorption using potassium carbonate on gamma-alumina in fluidized bed reactor. Energy Reports. 2020; 6: 231-6.

Seerod K and Seithtanabutara V. Optimization of activated carbon production from eucalyptus wood using H3PO4 as the activating agent. KKU Research Journal (Graduate Studies). 2019; 19(3): 13-27.

Sun Y, Li H, Li G, Gao B, Yue Q, Li X. Characterization and ciprofloxacin adsorption properties of activated carbons prepared from biomass wastes by H3PO4 activation. Bioresource Technology. 2016; 217: 239-44.

Li D, Yu W, Jiaojiao Z, Jicheng W, Xiaoyang L, Yuanyu T, et al. Drying before microwave-assisted H3PO4 activation to produce highly mesoporous activated carbons. Materials Letters 2018; 230: 61-3.

Heidari A, Younesi H, Rashidi A, Ghoreyshi A. Adsorptive removal of CO2 on highly microporous activated carbons prepared from Eucalyptus camaldulensis wood: Effect of chemical activation. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers 2014; 45(2): 579-88.

Zhang Z, Xiao-yang LIU, Da-wei LI, GAO Tian-tian, Yu-q LEI, Bao-gui WU, et al. Effects of the ultrasound-assisted H3PO4 impregnation of sawdust on the properties of activated carbons produced from it. New Carbon Materials 2018; 33(5): 409-16.

Singh G, Kim IY, Lakhi KS, Srivastava P, Naidu R, Vinu A. Single step synthesis of activated bio-carbons with a high surface area and their excellent CO2 adsorption capacity. Carbon 2017; 116: 448-55.

Ello AS, Souza LKC, Trokourey A, Jaroniec M. Development of microporous carbons for CO2 capture by KOH activation of African palm shells. Journal of CO2 Utilization. 2013; 2: 35-8.

Fiuza-Jr RA, Andrade RC, Andrade H. CO2 capture on KOH-activated carbons derived from yellow mombin fruit stones. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2016; 4(4): 4229-36.

Deng S, Wei H, Chen T, Wang B, Huang J, Yu G. Superior CO2 adsorption on pine nut shell-derived activated carbons and the effective micropores at different temperatures. Chemical Engineering Journal 2014; 253: 46-54.

Boujibar O, Souikny A, Ghamouss F, Achak O. CO2 capture using N-containing nanoporous activated carbon obtained from argan fruit shells. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2018; 6(2): 1995-2002.

Han J, Zhang L, Zhao B, Qin L, Wang Y, Xing F. The N-doped activated carbon derived from sugarcane bagasse for CO2 adsorption. Industrial Crops and Products. 2019; 128: 290-7.

Kamarudin KSN, Zaini N, Khairuddin NEA. CO2 removal using amine-functionalized kenaf in pressure swing adsorption system. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2018; 6(1): 549-59.

Kongnoo A, Intharapat P, Worathanakul P, Phalakornkule C. Diethanolamine impregnated palm shell activated carbon for CO2 adsorption at elevated temperatures. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2016; 4(1): 73-81.

Gao X, Wu L, Li Z, Xu Q. Preparation and characterization of high surface area activated carbon from pine wood sawdust by fast activation with H3PO4 in a spouted bed. Journal of Material Cycles and Waste Management. 2018; 20(2): 925-36.

Prahas D, Kartika Y, Indraswati N, Ismadji S. Activated carbon from jackfruit peel waste by H3PO4 chemical activation: Pore structure and surface chemistry characterization. Chemical Engineering Journal. 2008; 140(1-3): 32-42.

Pongstabodee S, Pornaroontham P, Pintuyothin N, Pootrakulchote N. CO2 capture performance of bi-functional activated bleaching earth modified with basic-alcoholic solution and functionalization with monoethanolamine: isotherms, kinetics and thermodynamics. Journal of Environmental Sciences. 2016; 48: 126-37.

Lee CS, Ong YL, Aroua MK, Daud WMAW. Impregnation of palm shell-based activated carbon with sterically hindered amines for CO2 adsorption. Chemical Engineering Journal. 2013; 219: 558-64.