วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2537

งานวิจัยนี้ศึกษาอิทธิพลของตัวเร่งปฏิกิริยาแอลคาไลคาร์บอเนตในการแกสิฟายถ่านชาร์ในเครื่องวิเคราะห์ทางอุณหภูมิและความร้อน (Thermogravimetric analyser, TGA) ในบรรยากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ วิเคราะห์ในเทอมของค่าพลังงานกระตุ้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยา เพื่อหาปัจจัยและภาวะที่มีผลต่ออัตราเร็วของปฏิกิริยาและผลผลิตก๊าซ ตัวอย่างถ่านชาร์จากถ่านหินที่มีเถ้าแตกต่างกัน 3 ชนิด คือ บางปูดำ 110, แม่เมาะและบางปูดำ 163 ซึ่งมีปริมาณเถ้า 8.02, 18.57 และ 41.89 เปอร์เซนต์ตามลำดับ ล้างสารอนินทรีย์ออกด้วยกรดไฮโดรคลอริกและไพโรไลซ์ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสเพื่อลดปริมาณสารระเหย เติมตัวเร่งปฏิกิริยาโปตัสเซียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนตในถ่ายชาร์ด้วยวิธี vacuum impregnation ในปริมาณ 0, 5, 10 และ 20 เปอร์เซนต์ของถ่านชาร์ ถ่านชาร์ที่ใช้มีขนาดเล็กกว่า 75 ไมโครเมตร ปริมาณ 40 ± 0.5 มิลลิกรัม อุณหภูมิที่แกสิฟายคือ 600, 700, 800 และ 850 องศาเซลเซียส ติดตามอัตราการเกิดปฏิกิริยาด้วยเทอร์โมแกรมของน้ำหนักถ่ายชาร์ที่ลดลงและการวิเคราะห์ปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดขึ้นด้วยเครื่องก๊าซโครมาโตกราฟ เปรียบเทียบระหว่างถ่านชาร์ที่ล้างและไม่ล้างสารอนินทรีย์ เติมและไม่เติมตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในระหว่างการแกสิฟายมีเพียงปฏิกิริยาเดียวคือ C + CO2 ⇀ ↽ 2CO ถ่านชาร์ที่ไม่เติมตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถแกสิฟายได้ตั้งแต่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียสปฏิกิริยาเกิดได้ดีเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โดยมีอัตราเร็ว 0.24x10-3- 11.79x10-2 มิลลิกรัมต่อมิลลิกรัมคาร์บอนเริ่มต้นต่อนาที และพลังงานกระตุ้น 98.84-110.78 กิโลจูลต่อโมล เมื่อเติมตัวเร่งปฏิกิริยาการแกสิฟายเกิดที่อุณหภูมิต่ำลงและอัตราเร็วของปฏิกิริยาเพิ่มเป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณที่เติมคิดเป็น 9-50 เท่าของปฏิกิริยาที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา K2CO3 มีความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาได้ดีกว่า Na2CO3ส่วนซิลิกาที่เป็นสารอนินทรีย์ในถ่ายชาร์เป็นตัวหน่วงปฏิกิริยา การล้างสารอนินทรีย์ถ่านชาร์บางปูดำ 163 ซึ่งมีเถ้ามากช่วยให้การแกสิฟายดีขึ้น แต่สำหรับถ่านชาร์ แม่เมาะและบางปูดำ 110 ที่มีเถ้าเพียงเล็กน้อยสารอนินทรีย์ที่มีอยู่ช่วยเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ดีตัวเร่งปฏิกิริยาไม่มีส่วนลดพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา และยังพบว่ามีการระเหยของตัวเร่งปฏิกิริยาในระหว่างการแกสิฟายด้วย