Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/81375
Title: | Performance of Polybenzoxazine membrane for water–ethanol separation |
Other Titles: | นวัตกรรมการผลิตเอทานอลบริสุทธิ์ด้วยกระบวนการแยกด้วยแผ่นเยื่อบางพอลิเบนซอกซาซีน |
Authors: | Sujitra Wongkasemjit Thanyalak Chaisuwan |
Other author: | Chulalongkorn University. Petroleum and Petrochemical College |
Subjects: | Ethanol Polybenzoxazine |
Issue Date: | 2016 |
Publisher: | Petroleum and Petrochemical College, Chulalongkorn University |
Abstract: | In this research, polybenzoxazine (PBZ) membrane, NaA-PBZ double layered membrane, and NaA-PBZ mixed matrix membrane were prepared on tubular α-Al₂O₃³ support by dip-coating technique for separating ethanol-water mixture via pervaporation. Effects of preparation parameters and operating parameters, including PBZ precursor concentrations, number of dipping, type of PBZ precursor, NaA zeolite coating time, amount of NaA zeolite loading, feed ethanol concentration, and operating temperature, on the pervaporation performance were studied and discussed. Swelling tests of each prepared membranes were also conducted to determine the mechanisms involved in pervaporation. The results showed that the PBZ membrane synthesized from bisphenol-A, formaldehyde, and hexa-methylenediamine (HDA) provided the best pervaporation performance with total permeation flux in a range of 23–33 g m-² h-¹ and separation factor more than 10,000. It was also found that the total permeation flux was improved, up to 106 g m-² h-¹ when the NaAPBZ double layered membrane was introduced. Moreover, in the case of NaA-PBZ mixed matrix membrane, both the total permeation flux and the separation factor were increased with increasing amount of NaA zeolite loading. The optimal amount of NaA zeolite loading was to use 15wt% NaA zeolite, providing the highest total permeation flux of 725 g m-² h-¹ with the separation factor of higher than 100,000. |
Other Abstract: | ในงานวิจัยนี้ แผ่นเยื่อบางพอลิเบนซอกซาซีน, แผ่นเยื่อยางโซเดียม-เอและพอลิเบนซอกซาซีนแบบสองชั้น, และเยื่อแผ่นบางโซเดียม-เอและพอลิเบนซอกซาซีนแบบเมตริกซ์ผสม ถูกเตรียมขึ้นบนตัวรองรับอลูมินาด้วยวิธีการชุบเคลือบเพื่อใช้สำหรับกระบวนการแยกสารผสมระหว่างเอทานอลกับน้ำโดยวิธีเพอแวปพอเรชัน ผลของตัวแปรในขณะเตรียมแผ่นเยื่อบางและในขณะทดสอบ ซึ่งได้แก่ ความเข้มข้นของสารตั้งต้นพอลิเบนซอกซานซีน, ระยะเวลาที่ใช้เคลือบซีโอไลท์โซเดียม-เอ, ปริมาณซีโอไลท์โซเดียม-เอที่เติมเข้าไป, ความเข้มข้นของเอทานอลในสารผสม, และ อุณหภูมิในขณะทดสอบ ที่มีต่อประสิทธิภาพของกระบวนการเพอแวปพอเรชัน ได้ถูกศึกษาและอภิปราย มีการทดสอบการบวมตัวของแผ่นเยื่อเพื่อศึกษากลไกลที่เกี่ยวข้องในกระบวนการเพอแวปพอเรชัน ผลลัพธ์ที่ได้แสดงให้เห็นว่า แผ่นเยื่อบางพอลิเบนซอกซาซีนที่สังเคราะห์จาก บิสฟีนอล-เอ, ฟอร์มาลดีไฮด์, และเฮกซะเมทิลีนไดเอมีน ให้ประสิทิภาพของการเพแวปพอเรชันที่ดีที่สุด ด้วยค่าฟลักซ์ของการซึมผ่านอยู่ในช่วง 23 ถึง 33 กรัม ต่อตารางเมตร เซนติเมตร และค่าการแยกที่มากกว่า 10,000 ซึ่งค่าฟลักซ์ของการซึมผ่านสามารถเพิ่มขึ้นได้ถึง 106 กรัม ต่อตารางเมตร เซนติเมตร เมื่อใช้แผ่นเยื่อบางโซเดียม-เอและพอลิเบนซอกซาซีนแบบสองชั้น นอกจากนี้ เมื่อใช้แผ่นเยื่อบางโซเดียม-เอและพอลิเบนซอกซาซีนแบบเมตริกซ์ผสม พบว่า ทั้งค่าฟลักซ์ของการซึมผ่านและค่าการแยกมีค่าเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณซีโอไลท์โซเดียม-เอ ที่ใส่เข้าไปโดยปริมาณการซีโอไลท์โซเดียม-เอ ที่เหมาะสม (15 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) ให้แผ่นเยื่อบางที่ให้ค่าฟลักซ์ของการซึมผ่านสูงที่สุดที่ 725 กรัม ต่อตารางเมตร เซนติเมตร ด้วยค่าการแยกที่มากกว่า 100,000 |
URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/81375 |
Type: | Technical Report |
Appears in Collections: | Petro - Research Reports |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Sujitra W_Res_2558.pdf | รายงานการวิจัยฉบับเต็ม (Fulltext) | 7.48 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.