การนำกลับของกรดลินียร์อัลคิลเบนนซัโฟนิกจากของเสียจากกระบวนการซัลโฟเนชัน

Main Article Content

สุธีพร ทนคำ
ไพลิน เงาตระการวิวัฒน์

บทคัดย่อ

สารซักล้างเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดที่มีแนวโน้มความต้องการใช้เพิ่มสูงขึ้น เนื่องจากการความตระหนักทางด้านสุขภาวะส่วนบุคคลที่เป็นผลจากการแพร่ระบาดของ COVID-19 โดยองค์ประกอบหลักของสารซักล้าง คือ สารลดแรงตึงผิว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กรดลิเนียร์อัลคิลเบนซีนซัลโฟนิก (LAS) เป็นสารลดแรงตึวผิวที่นิยมใช้ในสารซักล้าง และผลิตได้จากกระบวนการซัลโฟเนชันของลิเนียร์อัลคิลเบนซีน (LAB) ร่วมกับซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แม้สภาวะในการดำเนินกระบวนการจะถูกควบคุมอย่างดี อย่างไรก็ตาม จะเกิดของเสียจากกระบวนการซึ่งมีองค์ประกอบของกรดลิเนียร์อัลคิลเบนซีนซัลโฟนิก (LAS) สูงถึงร้อยละ 78-88 การนำกรดลิเนียร์อัลคิลเบนซีนซัลโฟนิก (LAS) ที่มีอยู่ในของเสียกลับมาใช้ในการผลิตสารซักล้างจะทำให้สารซักล้างมีสีน้ำตาลและเป็นกรดส่งผลให้ผลิตภัณฑ์เสียมูลค่า ดังนั้นงานวิจัยนี้ได้ศึกษาการปรับปรุงสีของของเสียจากกระบวนการซัลโฟเนชันด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และปัจจัยที่ทำให้เกิดสี อีกทั้งศึกษาเสถียรภาพของของเสียหลังการปรับปรุงคุณภาพ พบว่า การปรับปรุงสีของของเสีย 30 กรัม ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ร้อยละ 3.84 โดยน้ำหนัก สามารถกำจัดสารที่ก่อให้เกิดสีเข้ม ประกอบด้วย ซัลโฟนและโอเลฟินส์ ส่งผลให้ค่าสี (Klett color scale) ลดลงจาก 874 เหลือ 35 ซึ่งมีค่าสีเท่ากับค่ามาตรฐาน และค่าสีมีความเสถียรอย่างน้อย 7 วัน อีกทั้ง ยังสามารถกำจัดกรดซัลฟิวริก (H2SO4) เหลือร้อยละ 10.3 และค่าความเป็นกรด (Acid value) เหลือ 263 มิลลิกรัมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัม ซึ่งยังมีค่าสูงกว่าค่ามาตรฐาน 3.5 เท่า และ 0.4 เท่า ตามลำดับ อย่างไรก็ตาม การเติมไฮโดรเจนไฮดรอกไซด์จะไม่ทำลายสารลดแรงตึงผิวที่มีอยู่ โดยค่าค่าร้อยละของสารลดแรงตึงผิวมีค่าคงที่ กระบวนการปรับปรุงคุณภาพของเสียจากกระบวนการนี้ ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสียในเตาเผา (Incinerator) ซึ่งลดการปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และสารประกอบซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOx) ที่เกิดขึ้นจากกระบวนการกำจัดของเสีย ออกสู่บรรยากาศอีกด้วย ยิ่งไปกว่านั้น กรดลิเนียร์อัลคิลเบนซีนซัลโฟนิก (LAS) ที่นำกลับมาจากของเสียจากกระบวนการจะส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular economy) อีกด้วย

Article Details

บท
บทความวิจัย ด้านวิศวกรรมศาสตร์

References

Expertmarketresearch. (2020). Asia Pacific Laundry Detergents Market. [Online] Available from: https://www.expertmarket research.com/reports/asia-pacific-laundrydetergents- market

D. W. Roberts, “Optimization of the linear alkyl benzene sulfonation process for surfactant manufacture,” Organic Process Research & Development, vol. 7, no. 2, pp. 172–184, 2003.

S. Baochang, L. Zhang, Z. Weng, L. Zhang, G. Chu, H. Zou, and J. Chen, “Sulfonation of alkylbenzene using liquid sulfonating agent in rotating packed bed: Experimental and numerical study,” Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, vol. 119, pp. 93–100, 2017.

L. K. Wu, K. Y. Chen, S. Y. Cheng, B. S. Lee, and C. M. Shu, “Thermal decomposition of hydrogen peroxide in the presence of sulfuric acid,” Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 93, no. 1, pp. 115–120, 2008.

Handbook of Detergents Part F: Production, 1 st ed., CRC Press Taylor & Francis Group., Madison Avenue, NY, 2009, pp. 44–89.

J. Ortega and T. Alfonso, “Sulfonation/sulfation processing technology for anionic surfactant manufacture,” Advances in Chemical Engineering, vol. 11, pp. 269–294, 2012.

P. S. Tully, “Improved process for preparing linear alkylbenzene sulfonates,” U.S. Patent 9616648, Apr. 24, 1997.

M. M. A. Unis, “Peroxide reactions of environmental relevance in aqueous solution,” the University of Northumbria at Newcastle (United Kingdom), 2010.

A. T. Rizaluddin, Q. Liu, P. R. Panggabean, H. Ohi, and K. Nakamata, “Application of peroxymonosulfuric acid as a modification of the totally chlorine-free bleaching of acacia wood prehydrolysis-kraft pulp,” Journal of Wood Science, vol. 61, pp. 292–298, 2015.

S. Anothairungrat and K. Piyamongkala, “Risk assessment of thermal hazard and reactivity of hydrogen peroxide by differential scanning calorimetry,” The Journal of KMUTNB, vol. 29, no. 2, pp. 292–301, 2019 (in Thai).

LabChem. (2017, December). Hydrogen Peroxide, 30% w/w, Safety Data Sheet. [Online]. 77(58) Available: http://www.labchem.com/ tools/msds/msds/LC15430.pdf

A. Moreno, C. Bengoechea, J. Bravo, and J. L. Berna, “A contribution to understanding secondary reactions in linear alkylbenzene sulfonation,” Journal of Surfactants and Detergents, vol. 6, pp. 137–142, 2003.

Tufailgroup. (2020). Products: LINEAR ALKYL BENZENE SULPHONIC ACID SOFT 96%. [Online]. Available: https://tufailgroup.com/product/ linear-alkyl-benzene-sulphonic-acid-soft- 96-percent/

D. Kloetzer, K. Linde, K. H. and Ojust, “Preparation of color-stable, light-colored, aqueous salt pastes of wash-active, α sulfofatty acid ester,” U.S. Patent 4547318, Oct. 15, 1985.

R. F. Langler, Z. A. Marini, and J. A. Pincock, “The photochemistry of benzylic sulfonyl compounds: The preparation of sulfones and sulfinic acids,” Canadian Journal of Chemistry, vol. 56, no. 7, pp. 903–907, 1978.

E. Ivanchina, E. Ivashkina, I. Dolganova, E. Frantsina, and I. Dolganov, “Influence of alkylaromatic hydrocarbons on the efficiency of linear alkylbenzene sulfonic acid synthesis,” Chemical Engineering Journal, vol. 329, pp. 250–261, 2017.