ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ
นักวิจัย : ไพศาล คงคาฉุยฉาย , Paisan Kongkachuichay
คำค้น : Chemical engineering , Engineering and technology , Perlite , Rice hulls , Zeolites , ขี้เถ้าแกลบ , ซีโอไลต์ , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , เพอร์ไลต์
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2548
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/4219
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

เพอร์ไลต์เป็นหินภูเขาไฟเนื้อแก้วที่เกิดจากการเย็นตัวอย่างรวดเร็วของแมกมา มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิก้าประมาณ 70-75 % และอลูมินา 12-14 % โดยน้ำหนัก ในประเทศไทยพบแร่เพอร์ไลต์ตามแนวหินภูเขาไฟลำนารายณ์ในเขตจังหวัดลพบุรีและ จังหวัดเพชรบูรณ์ ซึ่งส่วนของชั้นเพอร์ไลต์จะอยู่เกือบบนสุดของกลุ่มหินภูเขาไฟลำนารายณ์มี ความหนาตั้งแต่ 1-12 เมตร แกลบเป็นเปลือกข้าวที่ได้หลังจากการสีข้าว ปกติใช้เป็นเชื้อเพลิงให้ความร้อนและนำไปเผาให้เป็นเถ้าแล้วใช้ผสมกับดิน เหนียวและวัตถุดิบอื่น ๆ ในการทำผลิตภัณฑ์เซรามิกส์ แต่ยังคงมีแกลบเหลือทิ้งเป็นจำนวนมาก แกลบมีองค์ประกอบหลัก คือ เซลลูโลส 38% ลิกนิน 22% ซิลิก้า 20% และเพนโตแซน 18% โดยน้ำหนัก เมื่อนำมาเผาด้วยเทคนิคที่เหมาะสมจะได้ซิลิก้าที่มีความบริสุทธิ์ 98.6% จะเห็นว่าทั้งเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบมีองค์ประกอบทางเคมีเหมาะสมที่จะนำไปเป็น สารตั้งต้นในการผลิตซีโอไลต์ซึ่งเป็นสารประกอบอลูมิโนซิลิเกต มีองค์ประกอบหลักเป็นซิลิก้าและอลูมินา โครงสร้างเป็นโพรงที่มีขนาดระดับโมลกุลและสม่ำเสมอ เป็นสารที่สามารถใช้เป็นตัวแลกเปลี่ยนไอออน สารดูดซับและตัวเร่งปฏิกิริยาในอุตสาหกรรมปิโตรเลียมและอุตสาหกรรมอื่น ๆ ซีโอไลต์มีหลายชนิดแต่มีอยู่ชนิดหนึ่งที่มีมูลค่าสูงและใช้เป็นตัวเร่ง ปฏิกิริยาในการผลิตสารอะโรมาติกส์จากพาราฟฟินส์เบา คือ ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ซึ่งต้องนำเข้าจากต่างประเทศทั้งหมด ดังนั้นการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ได้เอง โดยใช้วัตถุดิบที่มีมากภายในประเทศโดยเฉพาะของเหลือใช้อย่างเช่นแกลบ จึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจเป็นอย่างยิ่ง โครงการวิจัยนี้มีเป้าหมายที่จะศึกษากระบวนการผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ โดยจะทำการศึกษาผลของปัจจัยที่กระทบต่อการสังเคราะห์ซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 ผ่านกระบวนการให้ความร้อนและความดันภายใต้ภาวะไอน้ำอิ่มตัว ปัจจัยที่จะศึกษาได้แก่ (1) อัตราส่วนโดยโมลของ SiO2 ต่อ Al2O3 (2) ความเข้มข้นของ NaOH (3) ความดันเริ่มต้นในขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยา (4) อุณหภูมิ และ (5) ระยะเวลาของการทำปฏิกิริยา จากผลที่ได้จะนำไปสู่การกำหนดสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 และทดสอบความสามารถการเร่งปฏิกิริยาของซีโอไลต์ที่ได้เปรียบเทียบกับซีโอไล ต์ชนิด ZSM-5 บริสุทธิ์โดยทดลองเร่งปฏิกิริยาการผลิตสารอะโรมาติกส์จากก๊าซโพรเพน Perlite is a volcanic glass, originating from quenched magma. It mainly comprises of SiO2 70-75% and Al2O3 12-14% by weight. From the exploration by the Department of Geology, large perlite deposits are found on the nearly top-zone of the extinct Lumnarai Volcano, located in Lopburi Province and Petchaboon Province, having the depth of 1-12 meters. Rice Husk is a major by-product of the rice milling industries and is abundantly available. However, rice husk has been considered as a waste, causing disposal problems. Like most other biomass materials, rice husk contains a high amount of organic volatiles. Gasification of rice husks has been used as an option for utilization of renewable energy resource. The major chemical compositions of rice husk are cellulose 38%, SiO2 20%, and pentosan 18% by weight. If it is gasified with appropriate condition, it will give an ash containing high purity amorphous SiO2 up to 98.6%. Basing on their chemical ingredients, perlite and rice husk ash can be used as raw materials for production of zeolite, an aluminosilicate compound. Zeolite is widely used as an ion exchanger, an adsorbent, and a catalyst in petroleum industry and others. There are lots of types of zeolite existing naturally and synthetically. However, one of them that has imported value and is used to catalyze an aromatization of light paraffin to form aromatics is zeolite ZSM-5. Therefore, to develop technique for production of ZSM-5 from cheap raw materials those are available in the country, especially from a waste like rice husk, is very interesting. The objective of this proposal is to develop the technique for production of ZSM-5 from perlite and rice husk ash by using hydrothermal process. The effects of the following factors will be investigated: (1) SiO2/Al2O3 ratio, (2) concentration of NaOH used, (3) initial pressure, (4) temperature, and (5) time. Subsequently, the obtained results will be concluded and the optimum condition of zeolite ZSM-5 will be specified. Finally, the synthesized ZSM-5 will be tested its kinetic performance by catalyzing an aromatization of propane gas to form aromatic compounds (i.e., benzene, toluene, and xylene), compared with the performance of commercial zeolite ZSM-5.

บรรณานุกรม :
ไพศาล คงคาฉุยฉาย , Paisan Kongkachuichay . (2548). การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ไพศาล คงคาฉุยฉาย , Paisan Kongkachuichay . 2548. "การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ไพศาล คงคาฉุยฉาย , Paisan Kongkachuichay . "การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2548. Print.
ไพศาล คงคาฉุยฉาย , Paisan Kongkachuichay . การผลิตซีโอไลต์ชนิด ZSM-5 จากเพอร์ไลต์และเถ้าแกลบ. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2548.