การขจัดกำมะถันจากน้ำมันดีเซลด้วยตัวดูดซับแบบเชิงซ้อนพันธะไพ

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการดูดซับสารประกอบกำมะถันไดเบนโซไทโอฟีน (DBT) และ 4,6-ไดเมทิลไดเบนโซไทโอฟีน (4,6-DMDBT) ปริมาณกำมะถัน 150 ppm ในนอร์มัลออกเทนเป็นน้ำมันจำลอง การดูดซับทดลองในระบบดูดซับแบบเบดนิ่งด้วยอัตราการไหล 1 mL/min ที่อุณหภูมิแวดล้อม การดูดซับกำมะถันด้วยตัวดูดซับไม่ดัดแปรพื้นผิว ได้แก่ อะลูมินากัมมันต์ ถ่านกัมมันต์ และซีโอไลต์โซเดียมวาย ซึ่งค่าความจุเบรคทรูและความจุอิ่มตัวสามารถคำนวณจากกราฟเส้นโค้งเบรคทรู พบว่าความจุการดูดซับสารประกอบกำมะถันทั้งสองชนิดเรียงลำดับดังนี้ ซีโอไลต์โซเดียมวาย > ถ่านกัมมันต์ > อะลูมินากัมมันต์ ดังนั้นตัวดูดซับถ่านกัมมันต์และซีโอไลต์โซเดียมวายถูกเลือกไปศึกษาการดัดแปรพื้นผิวเพื่อเพิ่มสมรรถนะการดูดซับ ตัวดูดซับถ่านกัมมันต์นำมาเพิ่มโลหะ Cu และ Ni ปริมาณ 5, 10, 15, 20 และ 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักด้วยวิธีอิมเพรกเนชั่น พบว่าตัวดูดซับ 10 %wt Cu/AC และ 10 %wt Ni/AC สามารถดูดซับสารประกอบกำถันทั้งสองชนิดได้ดี เนื่องจากการเพิ่มโลหะลงไปทำให้มีตำแหน่งการดูดซับมากขึ้น นอกจากนี้ ตัวดูดซับซีโอไลต์โซเดียมวายนำมาดัดแปรเป็น Cu-Y zeolite และ Ni-Y zeolite ด้วยวิธีแลกเปลี่ยนไอออน สำหรับการดูดซับ DBT และ 4,6-DMDBT พบว่าตัวดูดซับ Cu-Y zeolite และ Ni-Y zeolite มีค่าความจุการดูดซับสูงกว่าตัวดูดซับ Na-Y zeolite เนื่องจากไอออนของ Cu และ Ni สามารถเกิดอัตรากิริยาแบบพันธะไพได้ โดยความจุการดูดซับสารประกอบกำมะถันทั้งสองชนิดเรียงลำดับดังนี้ Cu-Y zeolite ~ Ni-Y zeolite > 10 %wt Cu/AC ~ 10 %wt Ni/AC สำหรับการดูดซับ 4,6-DMDBT ด้วยตัวดูดซับ Cu-Y zeolite พบว่าค่าความจุการดูดซับมีค่าสูงขึ้นเมื่ออัตราการไหลลดลงและอุณหภูมิการดูดซับสูงขึ้น