สมรรถนะการถ่ายโอนมวลของการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ในเอมีนผสมสามชนิด AMP-PZ-MEA

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Mass transfer performance of CO2 absorption into AMP-PZ-MEA ternary amines

Author

สุกัญญา นาครักษ์, คณะวิทยาศาสตร์

Year (A.D.)

2020

Document Type

Thesis

First Advisor

ธีรวัฒน์ เสมา

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Department (if any)

Department of Chemical Technology (ภาควิชาเคมีเทคนิค)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2020.496

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาสมรรถนะการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยเอมีนผสมสามชนิด AMP- PZ-MEA ในหอดูดซึมบรรจุวัสดุแบบจัดเรียงตัวเป็นระเบียบชนิด Sulzer DX ในเชิงสัมประสิทธิ์ การถ่ายโอนมวลรวม (KGav) และประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ โดยมีพารามิเตอร์ ที่ศึกษา ได้แก่ ฟลักซ์สารละลายขาเข้า (A) ฟลักซ์แก๊สขาเข้า (B) CO2 loading ในสารละลาย ขาเข้า (C) และ h/h0 (D) โดยใช้การออกแบบการทดลองเชิงแฟคทอเรียลแบบสามระดับ เพื่อศึกษาอิทธิพลของพารามิเตอร์และอันตรกิริยาระหว่างพารามิเตอร์ รวมถึงหาภาวะที่เหมาะสม ในการดำเนินการ ผลการศึกษา พบว่า KGav และประสิทธิภาพการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มขึ้นเมื่อฟลักซ์สารละลายขาเข้าและ h/h0 เพิ่มขึ้น แต่ลดลงเมื่อ CO2 loading ในสารละลาย ขาเข้าเพิ่มขึ้น โดยการเพิ่มฟลักซ์แก๊สขาเข้าไม่ส่งผลต่อ KGav แต่ทำให้ประสิทธิภาพของการกำจัด คาร์บอนไดออกไซด์ลดลง เมื่อวิเคราะห์ข้อมูลด้วยการวิเคราะห์ความแปรปรวน (ANOVA) พบว่า พารามิเตอร์และอันตรกิริยาระหว่างพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อ KGav ได้แก่ A C D AC CD C2 และ D2 ส่วนพารามิเตอร์และอันตรกิริยาระหว่างพารามิเตอร์ที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการกำจัด คาร์บอนไดออกไซด์ คือ A B C D AC และ CD ทั้งนี้ ภาวะที่เหมาะสำหรับการดูดซึม คาร์บอนไดออกไซด์ด้วยเอมีนผสมสามชนิด AMP-PZ-MEA คือ ฟลักซ์สารละลาย 3.67 ลูกบาศก์ เมตรต่อตารางเมตร·ชั่วโมง-1 CO2 loading ในสารละลายขาเข้า 0.25 โมลคาร์บอนไดออกไซด์ต่อ โมลเอมีน และ h/h0 เท่ากับ 0.32 นอกจากนี้ KGav และ ประสิทธิภาพการกำจัด คาร์บอนไดออกไซด์ของการถ่ายโอนมวลด้วยเอมีนผสมสามชนิด AMP-PZ-MEA สูงกว่าเอมีน เกณฑ์เปรียบเทียบ 5 โมลาร์ MEA กว่า 1.8 และ 1.4 เท่า ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

In this research, mass transfer performance of CO2 absorption into ternary amines AMP-PZ-MEA was investigated in terms of overall mass transfer coefficient (KGav) and CO2 removal efficiency in packed column with Sulzer DX structural packing. Three-level full factorial design was applied to determine effects of parameters, which are liquid flux (A), gas flux (B), CO2 loading in lean solvent (C), and h/h0 (D), on KGav and CO2 removal efficiency. The results showed that KGav and CO2 removal efficiency increased as liquid flux and h/h0 increased but decreased as CO2 loading increased. However, it was found that an increasing of gas flux did not affect KGav but decreased CO2 removal efficiency. The significance of main and interaction parameters was analyzed by analysis of variance (ANOVA). It was observed that the main and the interaction parameters (i.e., A, C, D, AC, CD, C2, and D2) had significant effect on KGav, while those (i.e., A, B, C, D, AC, and CD) had significant effect on CO2 removal efficiency. Thus, the optimal condition for CO2 absorption into ternary amines AMP-PZ-MEA in packed column was achieved at liquid flux of 3.67 m3/m2·h, CO2 loading of 0.25 mol CO2/mol amine, and h/h0 of 0.32. Furthermore, KGav and CO2 removal efficiency of the ternary amines AMP-PZ-MEA were 1.8 and 1.4 times higher than those of the benchmarking 5 M MEA.

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.

Recommended Citation

นาครักษ์, สุกัญญา, "สมรรถนะการถ่ายโอนมวลของการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ในเอมีนผสมสามชนิด AMP-PZ-MEA" (2020). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 4043.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/4043