วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2542

กลไกการถ่ายโอนมวลของกระบวนการเพอร์แวปเพอเรชันสำหรับระบบน้ำ-พอลิอะคริลิกแอซิด อธิบายได้ด้วยกลไกการละลาย-การแพร่ ซึ่งการแพร่ขององค์ประกอบผ่านเยื่อแผ่น เป็นไปตามกฎของฟิกส์ การเปลี่ยนเฟสของเพอร์มิเอทเป็นขั้นตอนหนึ่งที่เกิดขึ้นในกระบวนการเพอร์แวปเพอเรชัน เนื่องจากสารป้อนในเฟสของเหลวจะสัมผัสกับเยื่อแผ่นและด้านขาออกของเยื่อแผ่นจะถูกทำให้เป็นสุญญากาศ ทำให้เกิดเป็นชั้นของเยื่อแผ่นที่พองตัวและชั้นเยื่อแผ่นแห้งอยู่ทางด้านป้อนและด้านขาออกตามลำดับ สัมประสิทธิ์การแพร่ในเยื่อแผ่นส่วนที่พองตัวขึ้นกับความเข้มข้น โดยใช้ความสัมพันธ์เชิงเอกซ์โพเนนเชียลกับความเข้มข้นซึ่งพิจารณาผลจากการเกิดอันตรกิริยาระหว่างน้ำกับเยื่อแผ่น แสดงได้ดังนี้ Di 1 = 2.4 x 10 -11 exp[0.58 x ci 1/c0] ตร.ม./วินาที ที่อุณหภูมิ 25 ํซ Di 1 = 4.3 x 10 -11 exp[0.6 x ci 1/c0] ตร.ม./วินาที ที่อุณหภูมิ 40 ํซ Di 1 = 4.8 x 10 -11 exp[0.61 x ci 1/c0] ตร.ม./วินาที ที่อุณหภูมิ 50 ํซ เมื่อมีการเปลี่ยนเฟสเกิดขึ้นภายในเยื่อแผ่นสัมประสิทธิ์การแพร่ในส่วนเยื่อแผ่นแห้งซึ่งมีค่าคงที่เป็นดังนี้คือ Di v = 4 x 10 -13, Di v = 4.13 x 10 -13 ตร.ม./วินาที ที่สภาวะอุณหภูมิดำเนินการ 25, 40 และ 50 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ความหนาของชั้นเยื่อแผ่นแห้งมีการเปลี่ยนแปลงจากสถานะไม่คงตัว (unsteady state) จนถึงสถานะคงตัวแบ่งเป็น 3 ช่วง คือ (1) ช่วงสถานะไม่คงตัว มีการเปลี่ยนแปลงของระยะชั้น เยื่อแผ่นแห้งตามเวลาสามารถอธิบายได้ด้วยสมการ y = kt1/2 (2) ช่วงการเปลี่ยนแปลงจากสถานะไม่คงตัวสู่ สถานะคงตัว และ (3) ช่วงสถานะคงตัวซึ่งระยะของชั้นเยื่อแผ่นแห้งมีค่าคงที่เท่ากับ 1.07 x 10 -10, 2.65 x 10 -10 และ 1.17 x 10 -10 เมตร ที่อุณหภูมิดำเนินการ 25, 40 และ 50 องศาเซลเซียส ตามลำดับสำหรับระบบน้ำ-พอลิอะคริลิกแอซิด พลังงานความร้อนเพื่อการเปลี่ยนเฟสของงานศึกษานี้ได้จากของเหลวป้อน แต่อุณหภูมิลดคร่อมเยื่อแผ่นจากการคำนวณน้อยมากจนสามารถสมมุติว่ามีค่าคงที่ แสดงว่ามีการละลายและการแพร่กระจายขององค์ประกอบในส่วนของเยื่อแผ่นที่พองตัวอย่างรวดเร็วกว่าการแพร่กระจายขององค์ประกอบในส่วนของเยื่อแผ่นแห้งจนสามารถชดเชยอุณหภูมิได้ ผลการศึกษาพบว่าเมื่อใช้เยื่อแผ่นที่อิ่มตัวด้วยสารป้อนในกระบวนการเพอร์แวปเพอเรชัน สามารถสมมุติได้ว่าเกิดการเปลี่ยนเฟสขึ้นที่ผิวด้านขาออกของเยื่อแผ่น แต่ถ้าใช้เยื่อแผ่นแห้งในการดำเนินกระบวนการเพอร์แวปเพอเรชันควารพิจารณาว่าเกิดการเปลี่ยนเฟสขึ้นภายในเยื่อแผ่น