การศึกษาการขยายขนาดการผลิตพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบปั่นกวน

Abstract

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของชนิดใบพายและความเร็วรอบในการปั่นกวนที่มีผลต่อการขยายขนาดการผลิตพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ในเครื่องปฏิกรณ์แบบปั่นกวน ขนาด 1 ลิตร จากการศึกษาพบว่าชนิดของใบพายและความเร็วรอบส่งผลกระทบต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซีสและกระบวนการพอลีเมอร์ไรเซชั่น ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ โดยพบว่าจากการใช้ใบพายชนิด Pitched 6-Blade Turbine ที่ความเร็ว 300 รอบต่อนาทีให้ร้อยละผลได้ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ สูงที่สุด เท่ากับ 82.4 ส่วนการใช้ใบพายชนิด Pitched 4-Blade Turbine ที่ความเร็ว 600 รอบต่อนาที โดยมีร้อยละผลได้ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ เท่ากับ 75.6 และการใช้ใบพายชนิด Rushton Turbine ที่ความเร็ว 1800 รอบต่อนาที ให้ร้อยละผลได้ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ เท่ากับ 77.0 นำใบพายชนิด Pitched 6-Blade Turbine ที่ความเร็ว 300 รอบต่อนาที มาคำนวณขนาดและความเร็วรอบใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ ขนาด 10 ลิตรและ 25 ลิตร ซึ่งการหมุนที่แตกต่างกันเป็นผลมาจากการกำหนดให้ค่า Reynolds number, impeller tip speed และ Power per unit volume คงที่ โดยที่ n = 2, 1 และ0.66 ตามลำดับ ดังนั้นที่เครื่องปฏิกรณ์ขนาด 10 ลิตรใช้ความเร็วรอบ 59 ,133 และ175 รอบต่อนาที และขนาด 25 ลิตรใช้ความเร็วรอบ 33 ,99 และ144 รอบต่อนาที ผลการทดลองพบว่าทุกความเร็วรอบได้ผลลัพธ์ของร้อยละผลได้ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ น้อยกว่าเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 1 ลิตร ดังนั้นการหาความสัมพันธ์ของเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 1, 10 และ 25 ลิตร เพื่อให้ได้ผลของร้อยละผลได้ออกมาให้ใกล้เคียงกันกับเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 1 ลิตร จึงกำหนดความเร็วรอบให้โดยหาความสัมพันธ์ ที่ n = 0.5 ซึ่งจะได้ความเร็วรอบใหม่ที่ 200 และ 173 รอบต่อนาทีในเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 10 และ 25 ลิตร ตามลำดับ ซึ่งผลการทดลองทำให้เห็นว่าผลของการปรับความเร็วรอบใหม่ในในเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 10 และ 25 ลิตรโดยที่ผลลัพธ์ร้อยละผลได้ของพอลีอะลูมิเนียมคลอไรด์ ออกมาใกล้เคียงกับเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 1 ลิตร โดยร้อยละผลได้ในถังปฏิกรณ์ขนาด 1,10 และ 25 ลิตร มีค่าเท่ากับ 82.4 , 82.3 และ 82.2 ตามลำดับ