Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70186
| Title: | Determination of mass transfer coefficient of co2 in solutions of monoethanolamine, 2-(methylamino)ethanol and dimethylaminoethanol in packed absorption column |
| Other Titles: | การหาสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลระหว่างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กับสารละลายมอนอเอทานอลเอมีน 2-เมทิลอะมิโนเอทานอล และไดเมทิลอะมิโนเอทานอลในหอดูดซึมแบบแพ็ค |
| Authors: | Parintorn Vaewhongs |
| Advisors: | Tawatchai Charinpanitkul Kreangkrai Maneeintr |
| Other author: | Chulalongkorn University. Faculty of Engineering |
| Advisor's Email: | Tawatchai.C@Chula.ac.th Krengkrai.M@Chula.ac.th |
| Issue Date: | 2017 |
| Publisher: | Chulalongkorn University |
| Abstract: | In this study, mass transfer of two new solvents, 2-MAE and DMAE were studied with various factors affecting mass transfer coefficient in comparison with MEA. Effect of solvent types, CO2 inlet loading 0.0, 0.1 and 0.2 mol/mol, solvent concentration 3, 4 and 5 kmol/m3, solvent flow rate 5.3, 10.6 and 15.9 m3/(m2·h) and CO2 content 13-15 v/v% in gas feed were investigated. In all cases, 2-MAE performed highest mass transfer rate among others. The highest mass transfer rate was 1.2656 kmol/(kPa·h·m3) for the case that CO2 inlet loading 0.0 mol/mol, solvent concentration 3 kmol/m3, solvent flow rate 10.6 m3/(m2·h) and CO2 content in gas feed was 15 v/v% which higher than that of MEA and DMAE at 0.4638 and 0.0215, respectively. The most influencing factor on rate of mass transfer was the reactant concentration which promoted forward rate of reaction and consequently reduced time required for absorption of dissolved CO2. Therefore, an increase in enhancement factor leads to an increase in overall mass transfer coefficient. In this study, DMAE which is a tertiary amine was not able to reach 100% CO2 removal efficiency due to the sluggish rate of reaction in carbonic formation step. Though there are more subjects needed to be investigated before further implementation in real CO2 capture plants, 2-MAE showed a positive possibility to be a candidate for solvent selection. |
| Other Abstract: | วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ ได้ศึกษาปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อการถ่ายโอนมวลสารของสารใหม่ 2 ชนิด ได้แก่ 2-เอทิลอะมิโนเอทานอล และไดเมทิลอะมิโนเอทานอล เปรียบเทียบกับมอนอเอทานอลเอมีน จากการศึกษาอิทธิพลของชนิดสาร อิทธิพลปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ขาเข้าในสารดูดซึมที่ 0.0 0.1 และ 0.2 โมลต่อโมล อิทธิพลความเข้มข้นสารดูดซึมที่ 3 4 และ 5 กิโลโมลต่อลูกบาศก์เมตร อิทธิพลอัตราการไหลของสารดูดซึมที่ 5.3 10.6 และ 15.9 ลูกบาศก์เมตรต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง และอิทธิพลปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในสถานะที่ร้อยละ 13 14 และ 15 โดยปริมาตร พบว่า 2-เมทิลอะมิโนเอทานอลให้อัตราการถ่ายโอนมวลสารสูงที่สุด โดยสูงที่สุดที่ 1.2656 กิโลโมลต่อกิโลปาสคาลต่อชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร คาร์บอนไดออกไซด์ขาเข้าในสารดูดซึมที่ 0.0 โมลต่อโมล สารดูดซึมเข้มข้นที่ 3 กิโลโมลต่อลูกบาศก์เมตร อัตราการไหลสารดูดซึมที่ 10.6 ลูกบาศก์เมตรต่อตารางเมตรต่อชั่วโมง และปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในก๊าซที่ร้อยละ 15 โดยปริมาตร ซึ่งสูงกว่ามอนอเอทานอลเอมีน และไดเมทิลอะมิโนเอทานอลที่สภาวะเดียวกันที่ 0.4638 และ 0.0215 กิโลโมลต่อกิโลปาสคาลต่อชั่วโมงต่อลูกบาศก์เมตร ตามลำดับ ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการถ่ายโอนมวลสารที่สุดคือความเข้มข้นของสารตั้งต้นซึ่งช่วยเสริมอัตราการเกิดปฏิกิริยาไปข้างหน้าและช่วยลดเวลาในการเกิดปฏิกิริยาดูดซึมคาร์บอนไดออกไซด์ที่ละลายลงในเอมีน ดังนั้น เมื่อตัววัดสมรรถนะ (enhancement factor) มีค่าเพิ่มขึ้นจึงส่งผลให้สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนมวลโดยรวมเพิ่มขึ้นด้วย ในการศึกษานี้ ไดเมทิลอะมิโนเอทานอลซึ่งเป็นเอมีนตติยภูมิไม่สามารถดูดซึมก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้หมดในทุกการทดลอง อันเนื่องมาจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ช้าเนื่องจากขั้นตอนการเกิดกรดคาร์บอนิก ถึงแม้ว่ายังมีปัจจัยอีกมากมายที่ต้องทำการศึกษาก่อนนำสารดูดซึมไปใช้ในอุตสาหกรรมการกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์จริง 2-เมทิลอะมิโนเอทานอลได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ที่จะเป็นสารดูดซึมที่ดี |
| Description: | Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2017 |
| Degree Name: | Master of Engineering |
| Degree Level: | Master's Degree |
| Degree Discipline: | Chemical Engineering |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/70186 |
| URI: | http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2017.86 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.58837/CHULA.THE.2017.86 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5870189621.pdf | 2.57 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.