ปัจจัยต่างๆ ที่มีอิทธิพลต่อสมรรถนะของกระบวนการตกผลึกซัลเฟต ในน้ำเกลือแกง

Abstract

กระบวนการตกผลึกโดยการตกตะกอนแคลเซียมซัลเฟตในน้ำเกลือแกงได้ถูกศึกษาด้วยเครื่องปฏิกรณ์ตกผลึก ชนิด Mixed Suspension Mixed Product Removal ที่สภาวะต่าง ๆ คือ อุณหภูมิ 40, 55 และ 70 องศาเซลเซียส ความเข้มข้น แคลเซียมคลอไรด์ 2.5, 3.0 และ 3.5 กรัม/ลิตร และเวลาที่อยู่ในถังปฏิกรณ์ (Residence time) 20, 30 และ 50 นาที สมดุลย์ ความหนาแน่นประชากรอนุภาคสามารถกำหนดอัตราการเติบโต อัตราการเกิดแกนผลึก และอันดับทางจลนศาสตร์ได้ เครื่องมือวิเคราะห์การกระจายขนาดอนุภาคชนิด Particle Size Laser ถูกใช้ในงานวิจัย ข้อมูลผลการวัดการกระจายขนาดอนุภาคที่ได้แสดงผลการวัดเป็นเปอร์เซนต์ปริมาตรแต่สามารถนำมาแปรผลเป็นข้อมูลความหนาแน่นประชากรได้ ผลการศึกษาพบว่าเครื่องปฏิกรณ์ตกผลึกเดินเครื่องที่สภาวะความหนาแน่นตะกอนผลึกต่ำ การกระจายขนาดของอนุภาคอยู่ในช่วงแคบ ๆ (0.7 ถึง 0.9 ไมครอน) อัตราการเติบโตของผลึกมิค่าต่ำอยู่ในช่วง 0.01 ถึง 0.03 ไมครอน/นาที และอัตราการเกิดแกนผลึกอยู่ในระดับ 106 อนุภาค/มิลลิลิตร-นาที แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อหาความสัมพันธ์ระหว่าง อัตราการเติบโตและอัตราการเกิดแกนผลึกที่อุณหภูมิคงที่ให้อันดับทางจลนศาสตร์เท่ากับ 1.7 ซึ่งชี้ให้เห็นว่า ความอิ่มตัวยิ่งยวด (ส่วนกลับของ Residence time) เป็นตัวแปรสำคัญที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการตกผลึก พบว่าเมื่อ Residence time ลดลงอัตราการเติบโตและอัตราการเกิดแกนผลึกมีค่าเพิ่มขึ้น แต่ Residence time มีผลเพียงเล็กน้อยต่อขนาดเฉลี่ยของผลึก ความเข้มข้น แคลเซียมคลอไรด์ไม่มีผลต่ออัตราการเติบโตของผลึก แต่ที่ Residence time น้อย (20 นาที )จะมีผลต่ออัตราการเกิดแกนผลึก อุณหภูมิและแคลเซียมคลอไรด์ที่ Residence time มาก(30,50 นาที) ไม่มีผลต่อทั้งอัตราการเติบโตและอัตราการเกิดแกนผลึก แต่ที่ Residence time น้อย (20 นาที) อุณหภูมิที่สูงขึ้นทำให้อัตราการเติบโตและอัตราการเกิดแกนผลึกเพิ่มสูงขึ้น