Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52307
| Title: | การทำแห้งข้าวเปลือกในปฏิกรณ์เมมเบรนไคโตซาน |
| Other Titles: | PADDY DRYING IN CHITOSAN MEMBRANE REACTOR |
| Authors: | จิรโรจน์ อานุสาร |
| Advisors: | ขันทอง สุนทราภา |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิทยาศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Khantong.S@Chula.ac.th,Khantong.S@Chula.ac.th |
| Subjects: | ข้าว -- การอบแห้ง เครื่องปฏิกรณ์แบบเยื่อแผ่น Rice -- Drying Membrane reactors |
| Issue Date: | 2559 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้ใช้เมมเบรนไคโตซานที่ประกอบอยู่ในอุปกรณ์หนึ่งในการทำหน้าที่แยกไอน้ำที่ระเหยออกจากข้าวเปลือกชื้นให้ออกจากอุปกรณ์ไป เพื่อให้ได้ข้าวเปลือกที่แห้งมากขึ้นเรียกอุปกรณ์ดังกล่าวว่า “ปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรน” โดยมีเป้าหมายเพื่อใช้แทนการตากแห้งกลางแจ้งตามแบบดั้งเดิมในกรณีซึ่งไม่สามารถดำเนินการได้ เช่น ฝนตกหรือน้ำท่วม งานวิจัยนี้ใช้ผลวิเคราะห์รูปแบบการไหลของอากาศด้วยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในขั้นตอนการออกแบบสร้างปฏิกรณ์ต้นแบบเพื่อให้ได้ลักษณะของปฏิกรณ์ทำแห้งที่เหมาะสม โดยพบว่าปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนที่มีรูปแบบการไหลของอากาศจากทางด้านข้างที่มีการติดตั้งแผ่นบังคับการไหลของอากาศเหนือวัสดุเป็นแบบสามเหลี่ยมและมีการออกแบบช่องทางการไหลของอากาศขาเข้าเป็นแบบสามเหลี่ยม (HF+BF+TFP) ร่วมกับให้มีการหมุนเวียนของอากาศหลังการสัมผัสกับเมมเบรนแล้วกลับมาใช้ใหม่ (ปฏิกรณ์แบบ TypeA) เป็นลักษณะที่เหมาะสมที่สุด งานวิจัยนี้ศึกษาเมมเบรนไคโตซาน 4 ชนิด ได้แก่ แบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง แบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง แบบคอมโพสิตบนผ้าสปันปอนด์ไม่มีการเชื่อมขวาง และแบบคอมโพสิตบนผ้าสปันปอนด์มีการเชื่อมขวาง โดยมีสมบัติความชอบน้ำในเทอมของค่าฟลักซ์การแพร่ผ่านของไอน้ำบริสุทธิ์เรียงลำดับจากมากไปน้อย ดังนี้ เมมเบรนแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบคอมโพสิตไม่มีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง > เมมเบรนแบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง เท่ากับ 608.7±99.4, 364.6±22.2, 205.8±13.5 และ 120.6±18.4 กรัมต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ อัตราในการทำแห้งสูงสุดในเวลา 1 ชั่วโมง ของปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนไคโตซานแบบเนื้อแน่นไม่มีการเชื่อมขวาง แบบเนื้อแน่นมีการเชื่อมขวาง แบบคอมโพสิตไม่มีการเชื่อมขวาง และแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวางเท่ากับ 0.0464±0.0004, 0.0517±0.0067, 0.0578±0.0009 และ 0.0715±0.0049 กิโลกรัมน้ำต่อกิโลกรัมข้าวเปลือกเปียกต่อชั่วโมง ตามลำดับ ในขณะที่วิธีการตากแห้งกลางแจ้งและการอบในตู้อบลมร้อนที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส ให้อัตราในการทำแห้งสูงสุดในเวลา 1 ชั่วโมง เท่ากับ 0.0527±0.0007 และ 0.0402±0.0007 กิโลกรัมน้ำต่อกิโลกรัมข้าวเปลือกเปียกต่อชั่วโมง ตามลำดับ แสดงว่าสามารถใช้ปฏิกรณ์ทำแห้งด้วยเมมเบรนไคโตซานตามงานวิจัยนี้เป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการทำแห้งวัสดุชีวมวล เช่น ข้าวเปลือก ได้ โดยการใช้เมมเบรนไคโตซานแบบคอมโพสิตมีการเชื่อมขวางสามารถลดความชื้นสัมพัทธ์ของข้าวเปลือกจาก 22.8±0.4% เหลือ 15.7±0.9% ภายใน 1 ชั่วโมง |
| Other Abstract: | Chitosan membrane equipped in an apparatus was used to separate water vapor evaporated form moist paddy out of the apparatus. The said apparatus was called “membrane reactor” in this research. It was aimed as an alternative in drying moist paddy instead of the traditional open air technique encountering rainy or flooding problem. The prototype of membrane reactor was designed from mathematical air flow pattern analysis results. It was found that the reactor in horizontal flow mode with baffle plate and triangle air flow path (HF+BF+TFP) associated with membrane dried circulation air (TypeA membrane reactor) was the appropriate feature. The chitosan membranes studied in this research were uncrosslinked dense, crosslinked dense, uncrosslinked composite-on-spunpond and crosslinked composite-on-spunpond membranes. The hydrophilicity sequence in term of pure water vapor flux were crosslinked composite > uncrosslinked composite > crosslinked dense > uncrosslinked dense with the value of 608.7±99.4, 364.6±22.2, 205.8±13.5 and 120.6±18.4 g/m2/hr, respectively. The highest drying rate of membrane reactor equipped with uncrosslinked dense, crosslinked dense, uncrosslinked composite and crosslinked composite were occurred in the first hour of operation at 0.0464±0.0004, 0.0517±0.0067, 0.0578±0.0009 and 0.0715±0.0049 kg water/kg wet mass/hr, respectively. Comparing to the drying rate by an open air technique and a hot air oven at 40oC of 0.0527±0.0007 and 0.0402±0.0007 kg water/kg wet mass/hr, respectively, it could be stated that the chitosan membrane reactor could be used as an alternative in drying biomass such as paddy. It was found that the crosslinked composite chitosan membrane reactor could reduce the moist paddy from 22.8±0.4% to 15.7±0.9% within 1 hour. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2559 |
| Degree Name: | วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | เคมีเทคนิค |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/52307 |
| URI: | http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2016.6 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.58837/CHULA.THE.2016.6 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5771939023.pdf | 4.48 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.