การดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยคอลัมน์แบบฟองอากาศร่วมกับการใช้ตัวกลางพลาสติก

Abstract

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ด้วยคอลัมน์แบบฟองอากาศร่วมกับการใช้ตัวกลางพลาสติก โดยเริ่มศึกษาผลจากรูปทรงและปริมาณของตัวกลางพลาสติกที่มีต่อตัวแปรด้านการถ่ายเทมวล และตัวแปรด้านอุทกพลศาสตร์ของฟองอากาศ ในขั้นต่อมาจะศึกษาผลจากการใช้สารละลายโซเดียมคาร์บอเนตที่มีต่ออัตราการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ และสุดท้ายเป็นการศึกษาผลกระทบร่วมของการดูดซึมทางเคมีและตัวกลางพลาสติก ซึ่งผลงานวิจัยพบว่า ตัวกลางที่มีชั้นความพรุนสูงอย่างตัวกลางทรงกระบอกกลวงสามารถเพิ่มอัตราการดูดซึมได้ดีที่สุด และตัวกลางพลาสติกปริมาณมากก็ช่วยขัดขวางการรวมตัวของฟองอากาศและกักฟองอากาศให้อยู่ในระบบได้นาน โดยเฉพาะกับฟองอากาศขนาดใหญ่ ในการดูดซึมทางเคมีพบว่า อัตราการดูดซึมจะลดลงเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารละลาย เนื่องจากความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์จะลดลงเมื่อค่า Ionic strength สูงขึ้น ดังนั้นสำหรับงานวิจัยนี้ สารละลายโซเดียมคาร์บอเนตความเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักจึงสามารถดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ได้เร็วที่สุด และปฏิกิริยาเกิดขึ้นไวยิ่งขึ้นเมื่อเพิ่มสารเร่งปฏิกิริยาในระบบ สำหรับการใช้ตัวกลางพลาสติกร่วมกับการดูดซึมทางเคมีมีแนวโน้มช่วยเร่งอัตราการดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ในคอลัมน์แบบฟองอากาศได้เล็กน้อย จาก 0.2630 มิลลิกรัมต่อลิตร-วินาที เป็น 0.2649 มิลลิกรัมต่อลิตร-วินาที โดยรวมแล้ว การดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ในคอลัมน์แบบฟองอากาศร่วมกับตัวกลางในงานวิจัยนี้ มี Hatta number เท่ากับ 0.88 – 0.93 ซึ่งจัดว่าเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นค่อนข้างเร็ว