Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61121
Title: การแยกและการนำกลับของแคดเมียม(II) จากสารละลายซัลเฟตโดยใช้เยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง
Other Titles: Separation and recovery of cadmium(II) from sulphate media by using hollow fiber supported liquid membrane
Authors: ทรงฤทธิ์ ตรีไพบูลย์
Advisors: อุรา ปานเจริญ
Other author: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email: Ura.p@chula.ac.th
Subjects: การแยกด้วยเมมเบรน
แคดเมียม
สารละลาย (เคมี)
ซัลเฟต
Membrane separation
Cadmium
Solution (Chemistry)
Sulfates
Issue Date: 2555
Publisher: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract: น้ำเสียจากอุตสาหกรรมถลุงสังกะสีที่ใช้สารละลายกรดซัลฟิวริกชะละลายสังกะสีประกอบด้วยไอออนสังกะสี แมกนีเซียม แมงกานีส และแคดเมียม เนื่องจากแคดเมียมใช้ประโยชน์ได้ในการชุบด้วยไฟฟ้า ใช้ทำโลหะผสม และการผลิตแบตเตอรี่ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงศึกษาการแยกและนำกลับไอออนแคดเมียมจากน้ำเสียของอุตสาหกรรมถลุงสังกะสีโดยใช้เยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง กำหนดให้น้ำเสียซึ่งเป็นสารละลายป้อนไหลในด้านท่อ ส่วนสารละลายนำกลับไหลในด้านเปลือกของมอดูลเส้นใยกลวงในเวลา 40 นาที การไหลเป็นแบบต่อเนื่องและสวนทางกันที่อัตราการไหลเท่ากับ 100 มิลลิลิตรต่อนาที ปัจจัยที่ศึกษา ได้แก่ ความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อน 1.5-6.5 ชนิดของสารสกัด D2EHPA และ Cyanex 923 ในตัวทำละลายเคโรซีน ความเข้มข้นของสารสกัด 0.02-0.22 โมลาร์ ชนิดของสารละลายนำกลับกรดแอซีติก กรดซัลฟิวริก และน้ำกลั่น และความเป็นกรด-เบสของสารละลายนำกลับ 1-6 ค่าของตัวแปรการทดลองที่ได้จากการแยกและการนำกลับไอออนแคดเมียมจากสารละลายซัลเฟตสังเคราะห์โดยใช้เยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง 1 มอดูล ได้นำมาใช้กับการแยกและการนำกลับไอออนแคดเมียมจากน้ำเสียจากอุตสาหกรรมถลุงสังกะสีที่มีไอออนแคดเมียมประมาณ 50 ส่วนในล้านส่วน ผสมกับไอออนโลหะอื่นๆ ด้วยเยื่อแผ่นเหลวที่พยุงด้วยเส้นใยกลวง 2 มอดูล ผลการทดลองพบว่าความเข้มข้นของไอออนเแคดเมียมในสารละลายป้อนขาออกหลังการแยกมีค่า 0.03 ส่วนในล้านส่วน ซึ่งเป็นตามมาตรฐานน้ำทิ้งอุตสาหกรรม ร้อยละการแยกและนำกลับไอออนแคดเมียมเท่ากับ 99.85 และ 64.02 ที่ความเป็นกรด-เบสของสารละลายป้อน 5.5 ด้วยสารสกัด D2EHPA 0.12 โมลาร์ในตัวทำละลายเคโรซีน และสารละลายนำกลับกรดซัลฟิวริกที่ความเป็นกรด-เบสเท่ากับ 3 นอกจากนี้พบว่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลของไอออนแคดเมียมในสารละลายป้อน (Ki) และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลของไอออนเชิงซ้อนของแคดเมียมกับสารสกัด D2EHPA ในวัฏภาคเยื่อแผ่นเหลว (Km) เท่ากับ 2.73x10[superscript -4] และ 6.99x10[superscript -7] เซนติเมตรต่อวินาที ซึ่งแสดงว่าการแพร่ของไอออนเชิงซ้อนฝ่านวัฏภาคเยื่อแผ่นเหลวเป็นขั้นตอนที่ควบคุมอัตราการถ่ายเทมวล
Other Abstract: Wastewater from zinc-mining, which uses sulfuric acid for zinc leaching, contains zinc, magnesium, manganese and cadmium. Since cadmium is used in electroplating, alloy industry and battery production, and therefore this research studied the extraction and the recovery of Cd(II) from wastewater of zinc-mining by using hollow fiber supported liquid membrane. Wastewater as the feed solution was supplied to the tube side while the stripping solution was supplied to the shell side of the hollow fiber module for 40 minutes. The flow patterns of the feed and the stripping solutions were continuous operation mode and counter-current at equal flow rate of 100 mL/min. The following parameters were investigated: pH of the feed solution from 1.5-6.5; type of the extractant (D2EHPA and Cyanex 923) in kerosene; concentration of the extractant from 0.02-0.22 mol/L; type of the stripping solution (acetic acid, sulfuric acid and distilled water); and pH of the stripping solution from 1-6. The conditions obtained from the extraction and recovery of Cd(II) from the synthetic solution by 1 module of the HFSLM were applied to the extraction and recovery of Cd(II) from wastewater of zinc-mining containing Cd(II) approximately of 50 ppm and other ions by 2 modules of the HFSLM. It was found that the final concentration of Cd(II) in the feed solution was 0.03 ppm complying with the standard of industrial wastewater. The percentages of extraction and recovery of Cd(II) were found to be 99.85 and 64.02 at the pH of the feed solution 5.5 by using D2EHPA 0.12 mol/L in kerosene as the extractant and sulfuric acid as the stripping solution, and at the pH of sulfuric acid 3.0. The mass-transfer coefficient of Cd(II) in the feed phase (Ki) and that of the complex ions of cadmium and D2EHPA in the liquid membrane phase (Km) were 2.73×10[superscript -4] and 6.99×10[superscript -7] cm/s, respectively indicating that the diffusion of the complex ions through the liquid membrane was the mass-transfer controlling step.
Description: วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2555
Degree Name: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level: ปริญญาโท
Degree Discipline: วิศวกรรมเคมี
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61121
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2012.1388
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2012.1388
Type: Thesis
Appears in Collections:Eng - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Songrit Treephaiboon.pdf1.53 MBAdobe PDFView/Open


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