Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55478
Title: EFFECT OF Si/Al RATIOS AND POTASSIUM ADDITION ON ACRYLIC ACID PRODUCTION FROM LACTIC ACID ON Y-ZEOLITE CATALYSTS MIXED WITH ALUMINA
Other Titles: ผลของอัตราส่วน Si/Al และการเติมโพแทสเซียมต่อการผลิตกรดอะคริลิคจากกรดแลคติกบนตัวเร่งปฏิกิริยาซีโอไลต์วายที่ผสมด้วยอะลูมินา
Authors: Natthapong Satitpoom
Advisors: Suphot Phatanasri
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
Advisor's Email: Suphot.P@Chula.ac.th,Suphot.P@Chula.ac.th
Issue Date: 2016
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: In this research, the effect of different potassium loading over HY100 zeolite catalysts at 0, 2, 4, 6 and 8 wt.% prepared by incipient wetness impregnation method was studied. In addition, the effect of Si/Al molar ratios (15, 100 and 500) of HY zeolite modified with potassium at 6 wt.% was also investigated. Furthermore, the effect of support ratios of Al2O3 and HY zeolite modified with potassium 6 wt.% was studied as follows: 3:1, 1:1 and 1:3. All catalysts were tested in lactic acid dehydration reaction at 340 °C of reaction temperature under atmospheric pressure and characterized by various techniques. From the results, it was found that HY zeolite modified with different potassium loading, Si/Al molar ratios of HY zeolite and support ratios of Al2O3 and HY zeolite affected the catalytic activity in lactic acid dehydration reaction, evidenced by characterization results. Among all the catalysts, the HY zeolite with Si/Al molar ratios of 100 and modified with potassium at 6 wt.% represented the best catalyst for lactic acid dehydration with 100% conversion and 45.5% selectivity for acrylic acid as well as the lowest acetaldehyde selectivity due to the suitability of total acidity and basicity of the catalyst. However, the catalyst with too high Al2O3 content caused the structural collapse, high strong acid sites and high coke deposition resulting in the lowest catalytic performance. The catalytic results indicated that potassium modification of HY zeolite could improve acrylic acid selectivity and reduce acetaldehyde selectivity.
Other Abstract: ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาผลของการเติมโพแทสเซียมในปริมาณที่แตกต่างกันลงบนซีโอไลต์Y ที่อัตราส่วน 0, 2, 4, 6 และ 8 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก ที่ถูกเตรียมโดยวิธีการเคลือบฝังแบบเปียก นอกจากนี้ยังศึกษาผลของอัตราส่วนซิลิกาต่ออะลูมินา (15, 100 และ 500) ของซีโอไลต์Y ที่ถูกปรับปรุงด้วยโพแทสเซียมที่อัตราส่วน 6 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก และยังศึกษาผลของอัตราส่วนของตัวรองรับอะลูมินาและซีโอไลต์Y ที่ถูกปรับปรุงด้วยโพแทสเซียมที่อัตราส่วน 6 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก ด้วยอัตราส่วนของตัวรองรับดังนี้ 3:1, 1:1 และ 1:3 ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมดถูกทดสอบในปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของกรดแลคติกที่อุณหภูมิ 340 องศาเซลเซียสภายใต้ความดันบรรยากาศและวิเคราะห์คุณลักษณะด้วยเทคนิคต่างๆ จากผลการทดลองพบว่าซีโอไลต์Y ที่ถูกปรับปรุงด้วยโพแทสเซียมที่อัตราส่วนแตกต่างกัน และอัตราส่วนซิลิกาต่ออะลูมินาของซีโอไลต์Y และอัตราส่วนของตัวรองรับอะลูมินาต่อซีโอไลต์Y มีผลต่อความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของกรดแลคติก ในบรรดาตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมด ซีโอไลต์Y ที่มีอัตราส่วนซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 100 และถูกปรับปรุงด้วยโพแทสเซียมที่อัตราส่วน 6 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก แสดงประสิทธิภาพการเร่งปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของกรดแลคติกได้ดีที่สุด คือ 100 เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลงกรดแลคติกและ 45.5 เปอร์เซ็นต์การเลือกเกิดกรดอะคริลิคและจะมีเปอร์เซ็นต์การเลือกเกิดอะซิทัลดีไฮด์ที่ต่ำที่สุดเพราะว่าตัวเร่งปฏิกิริยานี้มีปริมาณความเป็นกรดและความเป็นเบสที่เหมาะสมในการเกิดปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีปริมาณอะลูมินาที่สูงจะมีแนวโน้มให้เกิดการทำลายต่อโครงสร้างผลึกของตัวเร่งปฏิกิริยา และทำให้มีปริมาณกรดแก่มาก ซึ่งทำให้มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาต่ำ และจากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการเติมโพแทสเซียมช่วยปรับปรุงการเลือกเกิดกรดอะคริลิคและช่วยลดการเลือกเกิดอะซิทัลดีไฮด์
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2016
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemical Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/55478
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5770167721.pdf4.1 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.