Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
อิทธิพลของโครงสร้างของอะมิโนโพรพานอลต่อการดูดซึมของคาร์บอนไดออกไซด์
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
Tawatchai Charinpanitkul
Second Advisor
Kreangkrai Maneeintr
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
Master of Engineering
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemical Engineering
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.95
Abstract
Currently, global warming is the main issue on environmental concern due to the higher amount of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere.The current technology to remove CO2 effectively is carbon capture and storage or CCS, especially absorption with aqueous amine solutions. The commonly used amine solutions are monoethanolamine (MEA). They have some disadvantages like low capacity. Therefore, a new solvent such as 3-amino-1-propanol (3A1P), 3-dimethylamino-1-proapnol (3DMA1P) and 1-dimethylamino-2-proapnol (1DMA2P) have been designed to be used as alternative solvents for CO2 removal. In this work, the solubility of carbon dioxide in new promising solvents. The effect of solvent concentration is studied and varied in range of 3, 4 and 5 molars. The effect of carbon dioxide is examined by varying carbon dioxide partial pressure in a range of 5-100 kPa and temperature from 30°C to 80°C. Furthermore, 3DMA1P could provide the greater average cyclic capacity than that of MEA by 279 % and the greater average cyclic capacity than 3A1P by 21%. Time dependence of solvent performance in CO2 absorption is time dependent. The rates of CO2 loading change versus time are very high at the beginning of the reaction until into a state of equilibrium. At higher partial pressure, the rate of loading change can increase because of higher driving force, leading to higher rate of reaction. Later, the rate becomes relatively stable until it reached equilibrium.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
ปัจจุบันภาวะโลกร้อนเป็นประเด็นหลักในด้านสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศที่สูงขึ้นแหล่งที่มาของคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่มาจากอุตสาหกรรมต่างๆ เทคโนโลยีปัจจุบันที่ใช้กำจัดคาร์บอนไดออกไซด์คือการจับและเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ โดยเฉพาะการดูดซึมด้วยสารละลายเอมีน สารละลายเอมีนที่ใช้ทั่วไปคือ โมโนเอทาโนลามีน จะมีข้อเสียเช่น ความจุต่ำและการใช้พลังงานสูง ดังนั้นจึงมีการศึกษาตัวทำละลายชนิดใหม่เพื่อชดเชยข้อบกพร่องดังกล่าว ตัวทำละลายตัวใหม่เช่น 3-อะมิโน-1-โพรพานอล, 3-ไดเมทิลอะมิโน-1-โพรพานอล และ 1-ไดเมทิลอะมิโน-2-โพรพานอล จะใช้เป็นตัวทำละลายสำหรับการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ ในงานวิจัยนี้ความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ในตัวทำละลายใหม่ทำการศึกษาผลของความเข้มข้นของตัวทำละลายที่ความต่างกันในช่วง 3, 4 และ 5 โมลาร์ ศึกษาผลกระทบของคาร์บอนไดออกไซด์โดยจะมีการเปลี่ยนความดันบางส่วนของคาร์บอนไดออกไซด์ในช่วง 5 - 100 กิโลพาสคาล และที่อุณหภูมิ 30 ถึง 80 องศาเซลเซียส พบว่า 3-ไดเมทิลอะมิโน-1-โพรพานอล มีประสิทธิภาพที่เด่นในการจับคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า โมโนเอทาโนลามีนเอมีน นอกจากนี้ 3-ไดเมทิลอะมิโน-1-โพรพานอล ยังสามารถให้ความจุวัฎจักรเฉลี่ยมากกว่าของสารละลายโมโนเอทาโนลามีนเอมีนได้ถึง 279 เปอร์เซ็นต์และความจุวัฎจักรเฉลี่ยมากกว่า 3-อะมิโน-1-โพรพานอล เฉลี่ย 21 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับโมโนเอทาโนลามีนเอมีน และศึกษาผลของเวลาต่อสมรรถนะของตัวทำละลายในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ โดยอัตราการเปลี่ยนของจับคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเทียบกับเวลาจะสูงมากที่จุดเริ่มต้นของปฏิกิริยาจนถึงสภาวะสมดุล ส่งผลให้การเพิ่มอัตราการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนไดออกไซด์สำหรับความดันย่อยที่สูงขึ้นและอัตราการเปลี่ยนแปลงการโหลดอาจเพิ่มขึ้นเนื่องจากแรงขับเคลื่อนที่สูงขึ้นทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาสูงขึ้นและหลังจากนั้นอัตราการเปลี่ยนแปลงคาร์บอนไดออกไซด์ค่อนข้างคงที่จนกว่าจะถึงจุดสมดุล จึงสรุปได้ว่า สารละลาย 3-ไดเมทิลอะมิโน-1-โพรพานอล มีสมรรถนะในการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ที่ดีกว่าสารละลายทั้งสองชนิด ช่วยลดการใช้พลังงานในการดูดซึมและการสามารถนำสารละลายกลับมาใช้ใหม่ ช่วยลดค่าใช้จ่ายของระบบได้
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Nimcharoen, Rossukon, "Effect of amino propanol structure on carbon dioxide absorption" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 585.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/585