Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การลดรอบเวลาของกระบวนการนำสารซัลโฟลานกลับคืนในการผลิตไซยานูริกฟลูออไรด์ในอุตสาหกรรมการผลิตสีย้อมผ้าฝ้าย

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Reduction of Cycle Time of Sulfolane Recovery Process in Cyanuric Fluoride Manufacturing in Textile Dye Industry

Year (A.D.)

2016

Document Type

Thesis

First Advisor

นภัสสวงศ์ โอสถศิลป์

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมอุตสาหการ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2016.1061

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อลดรอบเวลาในกระบวนการผลิตสารไซยานูริกฟลูออไรด์โดยลดเวลาในขั้นตอนที่เป็นจุดคอขวด คือ ขั้นตอนการตกตะกอน และขั้นตอนการกลั่นแห้งของกระบวนการนำสารซัลโฟลานกลับคืน ในขณะเดียวกันต้องสามารถควบคุมไม่ให้ค่าความเข้มข้นของเกลือ และความเข้มข้นของสารซัลโฟลานเกินกว่าค่าที่โรงงานกำหนดไว้ โดยงานวิจัยนี้ได้ดำเนินการตามแนวทางของซิกซ์ ซิกมา สาเหตุของรอบเวลายาวนานถูกกำหนดและคัดเลือกด้วยเกณฑ์การประยุกต์ของการวิเคราะห์ลักษณะข้อบกพร่องและผลกระทบ (Failure Mode and Effect Analysis) จากนั้นจึงใช้วิธีการพื้นผิวตอบสนอง (Response Surface Methodology) ประเภทการออกแบบบอกซ์-เบห์นเคน (Box-Behnken Design) เพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ปรับตั้งเครื่องจักรทั้ง 6 ปัจจัย ที่ส่งผลกระทบต่อตัวแปรตอบสนอง และเพื่อหาพารามิเตอร์การปรับตั้งเครื่องจักรที่ดีที่สุดเพื่อให้รอบเวลาต่ำที่สุด โดยขั้นตอนการตกตะกอนมีสภาวะที่เหมาะสมคือ อัตราการไหลเท่ากับ 1,115 กิโลกรัม/ชั่วโมง ความเร็วใบพัดของถังตกตะกอนเท่ากับ 0.5 รอบ/นาที และช่วงเวลารอการตะกอนเท่ากับ 0 ชั่วโมง สำหรับขั้นตอนการกลั่นแห้งมีสภาวะที่เหมาะสมคือ ความดันเท่ากับ 30 มิลลิบาร์ อุณหภูมิเท่ากับ 180oC และความเร็วใบพัดของเครื่องกลั่นแห้งเท่ากับ 20 รอบ/นาที จากนั้นจึงทำการทดลองยืนยันผลเพื่อยืนยันว่าการตั้งค่าเครื่องใหม่สามารถลดรอบเวลาและควบคุมความเข้มข้นของเกลือ ความเข้มข้นของสารซัลโฟลานได้ตามข้อกำหนดของโรงงาน ในขั้นตอนการควบคุมกระบวนการได้จัดทำแผนการควบคุมเพื่อใช้ในการควบคุมกระบวนการ ปัจจัยนำเข้า และตัวแปรตอบสนอง ผลของการปรับปรุงสรุปได้ว่ารอบเวลาเฉลี่ยของขั้นตอนการตกตะกอนลดลงจาก 12.29 ชั่วโมง/รอบการผลิต เหลือ 9.20 ชั่วโมง/รอบการผลิต และรอบเวลาเฉลี่ยของขั้นตอนการกลั่นแห้งลดลงจาก 12.23 ชั่วโมง/รอบการผลิต เหลือ 9.64 ชั่วโมง/รอบการผลิต สำหรับค่าความเข้มข้นของเกลือโดยเฉลี่ยลดลงจาก 0.94% เหลือ 0.72% และค่าความเข้มข้นของสารซัลโฟลานโดยเฉลี่ยลดลงจาก 2.55% เหลือ 1.17% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของโรงงาน

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This research aims to reduce the cycle time in the cyanuric fluoride manufacturing process by reducing cycle time of the bottle neck steps, which are sedimentation step and distillation step. In addition, it was required to control the salt content and the sulfolane content to be within the specification limits. The research applied Six Sigma Methodology. The causes of long cycle time were determined and selected by applying criteria of Failure Mode and Effects Analysis. The Response Surface Methodology with Box-Behnken design was employed to evaluate the effects of six factors on the responses, and to find out the optimal settings. The optimal condition of sedimentation step is flow rate of 1,115 kilograms/hour, speed agitator of sedimentation tank of 0.5 rounds/minute and period time of sedimentation of 0 hour and the optimal condition of distillation step is pressure of 30 mbar, temperature of 180 oC and speed agitator of vertical dryer of 20 rounds/minute. After that, confirmation test was operated to ensure that the new setting of machines could reduce cycle time, salt content and sulfolane content. In Control phase, control plan was set up to control process factors and responses. After improvement, the cycle time of sedimentation step was reduced from 12.29 hours/batch to 9.2 hours/batch. The cycle time of distillation step was reduced from 12.23 hours/batch to 9.64 hours/batch. Moreover, the salt content was reduced from 0.94% to 0.72% and the sulfolane content was reduced from 2.55% to 1.17%, which correspond to the factory specification.

Link to Full Text

Share

COinS