Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Adsorption kinetics of an ion-exchange column in fixed-bed operation : a simple model approach
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
กลไกการดูดซับของการแลกเปลี่ยนอิออนในคอลัมน์ที่มีทิศทางไหลลง : ผลการทดลองถูกทำนายโดยรูปแบบจำลองอย่างง่าย
Year (A.D.)
2001
Document Type
Thesis
First Advisor
Wilkes, James O
Second Advisor
Pramoch Rangsunvigit
Third Advisor
Pomthong Malakul
Faculty/College
The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Petrochemical Technology
DOI
10.58837/CHULA.THE.2001.1782
Abstract
The adsorption kinetics of Ca2+ and Mg2+ ions on a strongly acid cation resin (Dowex50-X8) in packed-bed column were studied at room temperature. Prior to the column studies, the adsorption of the metal ions from single-ion and mixed-ion solutions was carried out in batch operation in order to develop a correlation between equilibrium adsorption capacity (qe) and equilibrium metal concentration (ce). The correlation was then incorporated into a simple expression for the adsorption rate which, subsequently, was shown to predict the adsorption of metal ions in fixed-bed operation reasonably well. In addition, the no adsorption experiment was performed so as to investigate the flow characteristics of the ion-exchange column. It was found that the column could be modelled by one CSTR and one ideal PFR connected in series with a CSTR volume of 2.5 ml. Lastly, the competitive adsorption of Ca2+ and Mg2+ in mixed-ion system was examined. The results strongly suggested that Ca2+ was preferentially adsorbed by the Dowex50-X8 resin than Mg2+. The adsorption rate and adsorbed amount at equilibrium of Ca2+ were higher than those of Mg2+. This preferential adsorption was also supported by the results obtained from the desorption studie
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การวิจัยนี้ศึกษาพฤติกรรมของการแลกเปลี่ยนอิออนของแคลเซียมอิออนและแมกนีเซียมอิออนสำหรับไฮโดรเจนอิออนบนเรซินที่มีประจุบวกและชอบกรดแก่ (Dowex50-x8) กลไกการดูดซับนี้ได้ถูกศึกษาในคอลัมน์แบบฟิกเบคที่อุณหภูมิห้อง ก่อนที่จะทำการศึกษาการดูดซับในคอลัมน์ ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณแคลเซียมอิออนในเรซินและในสารละลายที่สมดุล. qe, ce, จะถูกพัฒนามาจากการทดลองแบบกะ(Batch) ความสัมพันธ์นี้จะถูกนำไปรวมกับสูตรการดูดซับอย่างง่ายซึ่งจะถูกใช้ในการคาดเดาการดูดซับของอิออนในคอลัมน์แบบฟิกเบคต่อไป ลักษณะการไหลของของเหลวในคอลัมน์ได้ทำการตรวจสอบโดยการทดลองแบบไม่มีการดูดซับ จากการทดลองแบบไม่มีการดูดซับนี้พบว่า การรวมตัวของ CSTR ขนาด 2.5 มิลลิลิตร 1 ตัว และ PFR 1 ตัว สามารถถูกใช้เป็นรูปแบบของลักษณะการใหลของของเหลวในคอลัมน์ได้เป็นอย่างดี ในที่นี้การแข่งขันการดูดซับของแคลเซียมและแมกนีเซียมอิออนในสารละลายเชิงผสมได้ถูกศึกษาเช่นกัน เมื่อได้ทำการทดลองการแลกเปลี่ยน อิออนในคอลัมน์แบบฟิกเบดพบว่าเรซินที่มีประจุบวกและชอบกรดแก่ (Dowex50-x8) ชอบที่จะดูดซับแคลเซียมอิออนมากกว่าแมกนีเซียมอิออน อัตราการถูกดูดซับและจำนวนของอิออนที่ถูกดูดซับที่สมดุลของแคลเซียมอิออนมีค่ามากกว่าแมกนีเซียมอิออน การชอบที่จะดูดซับของเรซินที่มีประจุบวกและชอบกรดแก่ (Dowex50-x8) ได้ถูกสนับสนุนโดยการศึกษาการคายอิออนจากเรซิน
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Worasinchai, Atchara, "Adsorption kinetics of an ion-exchange column in fixed-bed operation : a simple model approach" (2001). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 37508.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/37508