การหาสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์จากเมทานอล ร่วมกับตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์บนตัวรองรับไดอะตอมไมต์ โดยวิธีพื้นผิวตอบสนอง (Optimization of Dimethyl Ether Synthesis from Methanol over Co Supported on Diatomite Catalyst by Response Su
Keywords:
พลังงานทดแทน (Renewable energy), โลหะออกไซด์ (Metal oxide), การทดลองของบ็อกซ์-เบห์นเคน (Box-behnken design)Abstract
งานวิจัยนี้ศึกษาถึงสภาวะที่เหมาะสมในการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์จากปฏิกิริยากำจัดน้ำของเมทานอล ร่วมกับโคบอลต์บนไดอะตอมไมต์ โดยเลือกใช้วิธีการพื้นที่ผิวตอบสนอง (Response surface methodology, RSM) ด้วยวิธีการออกแบบการทดลองของบ็อกซ์-เบห์นเคน (Box-Behnken Design, BBD) ซึ่งจะศึกษาถึงความสัมพันธ์ของ อุณหภูมิของปฏิกิริยา ปริมาณของโคบอลต์ และระยะเวลาสัมผัสที่มีผลต่อร้อยละการแปลงผันของเมทานอล โดยกำหนดผลการวิเคราะห์ข้อมูลที่ระดับความเชื่อมั่น 95% พบค่าปัจจัยที่เหมาะสม คือ อุณหภูมิของปฏิกิริยาที่ 307 °C ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เติมโคบอลต์ 15% โดยน้ำหนัก และระยะเวลาสัมผัส 2.03 ชั่วโมง-1 จะได้สมการในการทำนาย ค่าร้อยละการแปลงผันของเมทานอล ที่มีค่า R2 เท่ากับ 98.78% สรุปได้ว่าผลงานวิจัยนี้สามารถนำสมการไปใช้ในการทำนายเพื่อผลิตไดเมทิลอีเทอร์ได้ โดยพบว่าสมการการทดลองมีค่าความผิดพลาด (Error) ที่ไม่มีผลอย่างมีนัยสำคัญซึ่งสามารถยอมรับได้
In this work, the optimum conditions for the dimethyl ether synthesis were determined using response surface analysis (RSA) with Box-Behnken design. The effects of reaction temperature, Co loading, and contact time on methanol conversions were investigated. The optimum condition was found to be a temperature of 313 ˚C, Co loading of 15%, and contact time of 2.03 h-1 with the confidence level of 95%. The prediction equation for methanol conversion was also expressed with the R2 value of 98.78%. Therefore, the equation could be used for prediction of dimethyl ether synthesis without significantly error.
