Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/29400
| Title: | การเตรียมถ่านกัมมันต์จากกะลาแมคาเดเมียโดยการกระตุ้นทางกายภาพ |
| Other Titles: | Prepartion of activated carbon from macadamia nustshell by physical activation |
| Authors: | อลิสรา นิติวัฒนะ |
| Advisors: | ธราพงษ์ วิทิตศานต์ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | tharap@sc.chula.ac.th |
| Subjects: | การนำกลับมาใช้ใหม่ ของเสียทางการเกษตร -- การนำกลับมาใช้ใหม่ ถั่ว -- การนำกลับมาใช้ใหม่ ถ่านไม้ คาร์บอไนเซชัน |
| Issue Date: | 2553 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มุ่งพัฒนาการใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร โดยทำการศึกษาการเตรียมถ่านกัมมันต์จากกะลาแมคาเดเมียแบบ 2 ขั้นตอนด้วยวิธีการกระตุ้นทางกายภาพขั้นตอนแรกเป็นการคาร์บอไนซ์กะลาแมคาเดเมียในเตาเผาให้ความร้อนสูงขั้นตอนที่สองเป็นการกระตุ้นถ่านชาร์กะลาแมคาเดเมียภายในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่งโดยใช้ ไอน้ำและใช้ไอน้ำแบบใช้อากาศเป็นแก็สออกซิไดซ์ เพื่อทำการเปรียบเทียบความสามารถในการดูดซับของถ่านกัมมันต์ ตัวแปรที่ศึกษาเพื่อหาภาวะที่เหมาะสม ได้แก่ อุณหภูมิในการคาร์บอไนซ์ (375 400 450 และ 500 องศาเซลเซียส) เวลาในการคาร์บอไนซ์ (30 45 60 และ 90นาที) อุณหภูมิในการกระตุ้น (650 700 750 และ 800 องศาเซลเซียส) และเวลาในการกระตุ้น(30 60 และ 90 นาที) จากผลการทดลอง พบว่าภาวะเหมาะสมของขั้นตอนคาร์บอไนเซชันคือ อุณหภูมิในการคาร์บอไนซ์ 500 องศาเซลเซียส เวลาในการคาร์บอไนซ์ 60 นาที ถ่านชาร์มีร้อยละสารระเหย 24.21 ร้อยละคาร์บอนคงตัว 68.26 และมีร้อยละผลได้ 34.97 โดยน้ำหนักนอกจากนี้พบว่าอุณหภูมิและเวลาในการกระตุ้นมีผลต่อการพัฒนาโครงสร้างรูพรุนของถ่านกัมมันต์ ถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นด้วยไอน้ำแบบใช้อากาศมีพื้นที่ผิวรูพรุนและความสามารถในการดูดซับมากกว่าถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นด้วยไอน้ำ การกระตุ้นด้วยไอน้ำแบบใช้อากาศสามารถพัฒนาโครงสร้างทางเคมีบนพื้นผิวของถ่านกัมมันต์ โดยการเพิ่มความเป็นกรดบนหมู่ฟังก์ชันของถ่านกัมมันต์ ค่าความเป็นกรดเบสที่พื้นผิวประจุเป็นศูนย์ของถ่านกัมมันต์ที่กระตุ้นด้วยไอน้ำแบบใช้อากาศเท่ากับ 3.0 ถึง 3.7 และสามารถสรุปได้ว่ากะลาแมคาเดเมียเป็นวัตถุดิบที่มีศักยภาพในการผลิตถ่านกัมมันต์ด้วยวิธีการกระตุ้นทางกายภาพ โดยถ่านกัมมันต์ที่เตรียมจากกะลาแมคาเดเมียมีพื้นที่ผิวรูพรุนสูง พื้นที่ผิวรูพรุนของถ่านกัมมันต์จากกะลา แมคาเดเมียมีค่าอยู่ระหว่าง 476.7 ถึง 1022.0 ตารางเมตรต่อกรัม |
| Other Abstract: | This study is aimed to develop the utilization agricultural residues to produce activated carbon on macadamia nutshell via physical activation by two step processes. The first step, macadamia nutshell carbonized in muffle furnace. The second step, macadamia nutshell char was activated in a fixed bed reactor by using steam and the mixture of steam and air as oxidizing agent to compare in term of adsorption capacity of activated carbon. The effects of operating parameters such as carbonization time, carbonization temperature, activation time and activation temperature were studied in order to evaluate the optimum condition. From the experimental results, the optimum condition of carbonization was 500 oC and 60 min and this condition provided volatile matter, fixed carbon and yield of char were 24.16 wt.%, 68.26 wt.% and 34.97 wt.%, respectively. Furthermore, it was found that both of activation temperature and activation time have more developed pore structure and adsorption capacity of activated carbon. The BET surface area and adsorption capacity of activated carbon by steam activation with air is higher than activated carbon by steam activation. In addition, steam activation with air can significantly modify the textural properties of activated carbon. These enhance the acidic surface functional group on activated carbon with pHIEP of 3.0 - 3.7. It was concluded that macadamia nutshell could produce high surface area of activated carbon by using physical activation with the BET surface area of ranging from 476.7 to 1022.0 m2/g. |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เคมีเทคนิค |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/29400 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.2021 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2010.2021 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| alissara_ni.pdf | 3.06 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.