جذب آلاينده متيلن بلو از محلول هاي آبي توسط پوسته برنج تثبيت شده بر روي يك لوله پره دار دوار

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

جذب سطحي به عنوان يك روش موثر و كارامد كه قابليت حذف انواع آلاينده¬هاي شيميايي و محصولات خطرناك را دارد مي¬تواند مورد استفاده قرار بگيرد. از اين رو انتخاب يك جاذب مناسب و ارزان در اين فرايند جداسازي ضروري است. در پژوهش حاضر از پوسته برنج به عنوان يك جاذب اقتصادي و زيست سازگار براي جذب رنگ متيلن بلو از محلول آبي استفاده شد. براي جلوگيري از هزينه-هاي جداسازي جاذب ريز دانه از محلول، سامانه آزمايشگاهي جذب طراحي و ساخته شد كه در آن جاذب روي يك لوله پره¬دار دوار تثبيت شده و عمليات جذب با عبور رنگ از روي اين پره¬ها انجام شد. آزمايش¬هاي ناپيوسته به منظور بررسي تاثير پارمترهاي غلظت اوليه، pH و مقدار جاذب با استفاده از روش تاگوچي طراحي و مورد بررسي قرار گرفت. مقدار 6/96 درصد جذب رنگ در شرايط بهينه غلظت 50 ميلي گرم بر ليتر، pH برابر با 11 و 5/1 گرم جاذب به ازاي 50 ميلي ليتر از محلول بدست آمد. آناليزهاي SEM و EDAX وجود متيلن¬بلو در ساختار جاذب را پس از فرآيند جذب تاييد كرد. داده‌هاي تعادلي با مدل ايزوترم تمكين مطابقت داشت و حداكثر ظرفيت جاذب 2/3 ميلي‌گرم بر گرم پيش‌بيني شد. همچنين داده‌هاي سينتيكي از مدل شبه مرتبه دوم با دقت مناسبي پيروي كردند. مطالعات ترموديناميكي نيز نشان داد كه فرآيند جذب گرماگير و خودبه‌خودي بود. در ادامه آزمايش¬هاي پيوسته به وسيله سامانه آزمايشگاهي جذب به منظور بررسي پارامترهاي تاثيرگذار دما، مقدار جاذب، سرعت چرخش پره¬ها، غلظت اوليه و دبي عبوري جريان بر شكل منحني شكست انجام شد. نتايج بررسي دما بين دماهاي 25 و 50 درجه سلسيوس نشان داد كه افزايش دما باعث بالارفتن بازده جذب و احياي جاذب شد. همچنين نتايج بررسي تعداد پره¬ها بين 6 و 8 پره نشان داد كه افزايش تعداد پره¬ها، باعث افزايش ميزان جذب در 50 دقيقه ابتدايي مي¬شود. با بررسي سرعت چرخش پره¬ها، نتايج نشان داد اين پارامتر بشترين تاثير را در 50 دقيقه ابتدايي دارد و با كاهش سرعت چرخش پره¬ها، ميزان جذب افزايش مي¬يابد. كاهش غلظت اوليه و دبي عبوري كم نيز باعث افزايش ظرفيت جذب شد. از نتايج قابل توجه اين پژوهش تاثير فعال سازي اوليه جاذب تحت تاثير دما بود بگونه¬اي كه با عبور آب گرم با دماي 50 درجه¬سلسيوس از درون ستون جذب حتي با گذشت زمان و خنك شدن جاذب، ظرفيت جذب افزايش مي¬يافت كه نشانگر فعال¬تر شدن جاذب تحت تاثير حرارت بود.

222847

طراحي فرايند

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان