موضوعات = فیلترکردن
مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

تحلیل مقایسه‌ای فنی - اقتصادی - محیط‌زیستی فرایندهای نمک‌زدایی MSF و MED یکپارچه شده با سامانه بازیافت حرارت گاز دودکش

دوره 9، شماره 2، تابستان 1404، صفحه 11-28

محمد نورمحمد، محمد فخرالاسلام

چکیده موضوع تحقیق: بحران رو‌به‌رشد جهانی آب، نیاز به توسعه و پیشرفت فناوری‌های نمک‌زدایی آب را تشدید کرده است. در این راستا، روش‌های حرارتی نمک‌زدایی مانند تبخیر ناگهانی چندمرحله‌ای (MSF) و تقطیر چندمرحله‌ای (MED)، در مناطقی که منابع آب شور در مجاورت واحدهای پتروشیمی و پالایشگاهی قرار دارند، گزینه‌های مناسبی محسوب می‌شوند. علت این امر، قابلیت این روش‌ها در بهره‌گیری از منابع انرژی حرارتی کم‌کیفیت، نظیر گازهای دودکش حاصل از فرایندهای صنعتی است.
روش تحقیق: این مطالعه به بررسی و مقایسه عملکرد فناوری‌های MSF و MED در سناریوی بازیافت حرارت از گازهای دودکش می‌پردازد. بدین منظور، یک چارچوب مدل‌سازی ریاضی جامع برای هر دو سیستم توسعه داده شده است که شامل معادلات موازنه جرم و انرژی، سازوکارهای انتقال حرارت و شاخص‌های ارزیابی اقتصادی می‌باشد. به‌منظور اطمینان از قابلیت اعتماد و دقت نتایج، مدل‌ها از طریق مقایسه با داده‌های تجربی به‌دست‌آمده از واحدهای صنعتی مختلف اعتبارسنجی شده‌اند.
نتایج اصلی: نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که فناوری MSF در نرخ بازیافت ۵۰ درصد و با استفاده از گازهای دودکش به‌عنوان منبع حرارتی، دارای هزینه تولید آب در حدود 0.8 دلار به ازای هر مترمکعب است، در حالی‌که فناوری MED تحت شرایط مشابه، هزینه کمتری معادل 0.4 دلار به ازای هر مترمکعب را محقق می‌سازد. همچنین، مصرف ویژه انرژی برای MSF حدود 9/15 کیلووات‌ساعت بر مترمکعب و برای MED حدود 11.3 کیلووات‌ساعت بر مترمکعب محاسبه شده است. انتشار گازهای گلخانه‌ای در سیستم MED در همان سطح بازیافت، حدود 41 درصد کمتر از MSF برآورد می‌شود. از منظر زیست‌محیطی، شدت آلایندگی آب تغلیظ‌شده تولیدی در هر دو فناوری عملاً یکسان است. در مجموع، در چارچوب یکپارچه‌سازی بازیافت حرارت گازهای دودکش، فناوری MED به‌دلیل مصرف انرژی کمتر، هزینه بهره‌برداری پایین‌تر، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و اثرات زیست‌محیطی محدودتر، عملکرد برتری نسبت به MSF از خود نشان می‌دهد. این مطالعه یک چارچوب عددی جامع و اعتبارسنجی‌شده ارائه می‌دهد که می‌تواند مبنایی قابل اتکا برای بهینه‌سازی مبتنی بر شبیه‌سازی سیستم‌های نمک‌زدایی حرارتی با هدف تولید پایدار آب باشد.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

مدلسازی واحد صنعتی خالص سازی هیدروژن پتروشیمی کاویان توسط فرآیند جذب سطحی تناوب فشار

دوره 8، شماره 3، پاییز 1403، صفحه 50-58

محمد جواد قانع، ایمان خنشا

چکیده موضوع تحقیق: مدلسازی فرایند جذب سطحی تناوب فشار (Pressure Swing Adsorption, PSA) در پتروشیمی کاویان که برای خالص‌سازی هیدروژن استفاده می‌شود.
روش تحقیق: در این تحقیق فرایند PSA و بهینه‌سازی متغیرهای مؤثر بر کیفیت هیدروژن با استفاده از مدلسازی فرایند به روش رانگ کاتا گیل(Rung-kutta gill) با استفاده از نرم‌افزار متلب به‌صورت نوآورانه برای واحد الفین پتروشیمی کاویان برای اولین ‌بار در ایران انجام شد و برای اولین ‌بار بهینه‌سازی فرایندها برای افزایش بهره‌وری تولید شبیه‌سازی شد.
نتایج اصلی: به‏ منظور بررسی اثر فشار برای این فرایند، فشار مرحله جذب از bar 20 تا bar 40 تغییر داده شد. نتایج نشان داد با افزایش فشار از bar 20 تا bar 25 خلوص هیدروژن به اندازه %0.53 افزایش و سپس با افزایش بیشتر فشار تا 40 بار به میزان %0.29 کاهش یافته است. تغییرات فشار بر روی بازیابی و بهره‏ وری هیدروژن نیز تأثیرگذار بود؛ به‌طوری که افزایش فشار از 20 تا 40 بار منجر به کاهش 51.27 درصدی بازیابی هیدروژن و کاهش 51.28 درصدی بهره ‏وری هیدروژن شد. براساس نتایج شبیه‌سازی، در صورتی که خلوص بالای هیدروژن مدنظر باشد فشار بهینه، 25 بار تعیین شد. اما در صورتی که بازیابی و بهره‏ وری اهمیت داشته باشد بهتر است فشار تا حد امکان پایین باشد زیرا افزایش %0.53 درصدی خلوص هیدروژن با افزایش فشار به معنای کاهش تولید هیدروژن به میزان حدوداً 5 تن به ازای هر تن جاذب در سال است. به ‏منظور اعتبارسنجی مدل، نتایج حاصل از مدل‏سازی با داده‏های صنعتی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از این مقایسه نشان می‏ دهد میزان خطا بین نتایج حاصل از مدل‏سازی با داده‏های صنعتی بسیار جزیی و حدود یک درصد است.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

حذف یون فلزی سرب از محلول آبی با نانوجاذب مغناطیسی هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 عامل‌دار شده با پلی‌وینیل الکل

دوره 8، شماره 1، بهار 1403، صفحه 12-25

محسن اسماعیل پور، مجید قهرمان افشار، میلاد کاظم نژادی

چکیده موضوع تحقیق: حضور فلزات سنگین در آب‌های سطحی و زیرزمینی و به دنبال آن ورود این دسته از فلزات به آب­های شرب در غلظت­های بالا تأثیرات جبران­ناپذیری بر سلامت انسان­ها دارد. در این راستا، از گذشته تا کنون استفاده از روش استخراج فاز جامد به‌عنوان روشی معمول و کاربردی برای حذف فلزات سنگین از نمونه­ های آب و فاضلاب محسوب می­شده است. بنابراین تولید جاذب­های مؤثر روش استخراج فاز جامد برای حذف یون­های فلزات سنگین از درجه اهمیت بالایی برخوردار است.

روش تحقیق: در پژوهش حاضر، مولکول­های پلی­وینیل الکل با استفاده از ترکیبات سیانوریک کلرید و تری­اتوکسی‌سیلیل‌پروپیل‌آمین به نانوذرات هسته-پوسته Fe3O4@SiO2 متصل شدند. در ادامه نانوذرات سنتزی به‌عنوان جاذبی مؤثر برای حذف یون فلز سنگین Pb2+ از محلول­های آبی مورد استفاده قرار گرفتند. خصوصیات ساختاری، ریختار (Morphology) و اندازه ذرات با استفاده از طیف­سنجی فروسرخ تبدیل فوریه، پراش انرژی پرتوی ایکس، پراش پرتوی ایکس، گرماوزن‌سنجی، مغناطیس­سنجی نمونه مرتعش و میکروسکوپی الکترونی عبوری و پویشی مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند
نتایج اصلی: بهینه ­سازی پارامترهای مؤثر در عملکرد جذبی جاذب همچون pH، دوز جاذب و مدت زمان تماس در mL 50 محلول (با غلظت اولیه mg/L 72.52) در دمای محیط انجام شد. نتایج بررسی­ ها نشان داد که بهترین عملکرد جذبی در pH برابر با 7 در مدت زمان min 35 و مقدار mg 32 از جاذب اتفاق می­ افتد که منجر به حذف یون فلز سنگین Pb2+ به میزان 89% از محلول می­ شود. علاوه بر این، نانوجاذب سنتزی توانایی بازیابی و استفاده پی­ در­پی تا 5 مرتبه در فرایند جذب-واجذب را بدون کاهش جدی در فعالیت عملکردی دارد.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

حذف آنیون یدید از پساب با استفاده از رزین آنیونی بازی قوی

دوره 7، شماره 2، پاییز 1402، صفحه 31-46

منی اکبری، شهرام شریف نیا

چکیده آنیون یدید در برخی از پساب‌ها و همچنین آب‌شور وجود دارد. بازیابی آن از پساب از نقطه نظر زیست محیطی و اقتصادی حائز اهمیت است. تخلیه آنیون یدید به آب‌های سطحی ممکن است منجر به شکل‌گیری برخی از ترکیبات یددار در منابع آب آشامیدنی شود که سلامت انسان را تهدید می‌کند. کار حاضر به بررسی جذب آنیون یدید از پساب سنتزی با غلظتmg/l 1000 با استفاده از رزین آنیونی بازی قوی آمبرلیت IR400 Cl پرداخته است. چهار مدل ایزوترم جذب لانگمویر، فروندلیش، تمکین و دوبینین-رادوشکویچ جهت بررسی ایزوترم جذب به کار گرفته شدند. حداکثر ظرفیت جذب استاتیک رزین با استفاده از نمودار ایزوترم جذب و مدل لانگمویر،mg/g 3/466 به دست آمد. عملکرد رزین در pH های مختلف و نیز حضور آلاینده‌های هم‌زمان سولفات، نیترات و کلر مورد بررسی قرار گرفت و بهترین عملکرد در پی‌اچ خنثی به دست آمد. مطالعات سینتیک جذب نشان داد که معادله سرعت شبه درجه دوم با داده‌های آزمایشگاهی تطابق کامل دارد. عملکرد رزین در فاز پیوسته با دو محلول یدید تنها و یدید همراه با غلظت برابر مولی آلاینده‌های سولفات، نیترات و کلر مورد بررسی قرار گرفت که ظرفیت جذب تا اشباع کامل ستون به ترتیب برابر mg/g 2/434 وmg/g 6 /304 به دست آمد. عملکرد رزین در مقایسه با سایر جاذب‌ها چشمگیر بود.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

فروشویی و بازیابی سلنیم از لجن آندی مس سرچشمه

دوره 5، شماره 1، تابستان 1400، صفحه 57-67

فرناز محمودیانی، فرامرز هرمزی، سعید علمدار میلانی

چکیده پارامترهای فروشویی و بازیابی کنترل کننده­ی رهش سلنیم از لجن آندی مس سرچشمه بررسی و تعیین شد. لجن آندی مس در حین تولید مس کاتدی در ته سلول های الکترولیت تولید می­شود که از اجزای نامحلول آند در الکترولیت تشکیل شده است. لجن مس، حاوی مقادیر مختلفی از فلزات با ارزش مانند طلا، نقره، سلنیم و تلوریم، و سایر فلزات گران­بهای موجود در مس آندی است که به عنوان محصول جانبی فرایند تولید مس استخراج می­شوند. امروزه منبع اصلی تهیه­ی سلنیم رسوبات سولفوری مانند مس و نیکل می باشد. لجن آندی مس در حال حاضر تنها منبع تهیه سلنیم در دنیا است. لجن­ آندی مس ماده­ی ­خام برای تولید بیش از %90 درصد سلنیم جهان و منبع اصلی تولید سلنیم است [1-3].در این پژوهش استخراج سلنیم از لجن آندی مس امکان­سنجی شده است. برای انجام این مهم از لیچینگ اسیدی بهره جسته شده است. در این مقاله تاثیر پارامترهای عملیاتی نظیر غلظت اسید، دما، زمان انجام فرایند و نسبت مایع به جامد بر بازیابی سلنیم از طریق لیچینگ لجن مس مورد بررسی قرار گرفت. شرایط بهینه­ی سرعت هم­زدن rpm250و نسبت جامد به مایع ­(W/V) 01/0 برای زمان تماس­60 دقیقه در دمای °C 70 به­دست آمد. در شرایط بهینه­، بازده فروشویی سلنیم %99 بود. داده­های ترمودینامیکی، نشان داد که مقادیر ΔH و ΔS هر دو مثبت می­باشد که نشان می­دهد که فرایند فروشویی در واقع گرماگیر و بی­نظم است در حالی که مقادیر منفی به دست آمده برای ΔG نشان می­دهد که فرایند انحلال سلنیم دارای ماهیت خودبه­خودی است.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

استخراج حلالی سریم (IV) از محلولهای سولفوریک اسید با استفاده از سیانکس 921 و مخلوط آن با D2EHPA

دوره 5، شماره 1، تابستان 1400، صفحه 87-103

سعید علمدار میلانی، مهدی آشتیانی فر، فاضل ضحاکی فر

چکیده با توسعه­ی سریع علم و فناوری­، سریم و سریم اکسید به­طور گسترده در زمینه­های مختلف استفاده می­شوند از جمله در ساخت آلومینیم، آلیاژهای آلومینیم، برخی از فولادها و در آهن­رباهای دایمی، کاتالیزور، پودر پولیش، شیشه، سینما، و فناوری سرامیک. استخراج حلالی یکی از تکنیک­های موثر برای استخراج، جداسازی و خالص­سازی سریم است.
استخراج سریم (IV) از محلول­های سولفوریک اسید با استفاده از سیانکس 921 رقیق­شده در کروزن مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مختلف مؤثر بر فرایند استخراج سریم ­(IV) مانند pH فاز آبی، غلظت استخراج­کننده، غلظت یون فلزی در فاز آبی، زمان تماس و هم­چنین دمای واکنش به­طور جداگانه بررسی شد. آزمایش­ها در محدوده­ی­­pH ، 5/0 تا 5/5­، در دمای C­° 1± 25، با استفاده از سیانکس 921 به تنهایی در گستره­ی غلظتی 06/0 تا 1-mol L ­4/0، ­و مخلوط سیانکس 921 و ­­­­EHPA2D با نسبت­های مختلف ­انجام شد.
با توجه به مطالعه­ی دما­، واکنش استخراج سریم (IV) با سیانکس 921 در کروزن فرایندی با طبیعت گرمازا است. نتایج نشان داد که استخراج مؤثر سریم (IV) از محلول­های اسیدی نمی­تواند در یک تعادل تنها به­ دست آید زیرا انحلال­پذیری سیانکس 921 در رقیق­کننده­های آلیفاتیک در دمای محیط محدود است. برای جبران این­­­، امکان استفاده از مخلوط هم­افزای سیانکس 921 و EHPA2D به عنوان سیستم استخراجی برای بازیابی سریم (IV) از محلول­های سولفوریک اسید بررسی شد. مشاهده شد که استخراج سریم (IV) با مخلوط­ سیانکس 921 و EHPA2D­­، اثر هم­افزیی قابل توجهی ارایه می­دهد. نتایج نشان داد که، تحت شرایط آزمایشی، حداکثر ضریب هم­افزایی در نسبت مولی 0/3 (­921Cyanex M 2/0 : EHPA2D ­M 6/0) به دست می­آید و سریم (IV) به شکل 921Cyanex 2(4HSO)(4SO)Ce در فاز آلی استخراج می­شود.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

سنتز جاذب مغناطیسیUIO-66-MnFe2O4-TiO2 به منظور جذب سطحی Cr(VI) به کمک طراحی آزمایش

دوره 4، شماره 4، زمستان 1399، صفحه 33-48

پدرام ناصحی، مجتبی ساعی مقدم، سید فواد عباس پور، رضا اسدی

چکیده با پیشرفت صنایع مختلف در جهان یکی از مشکلات مهمی که با آن مواجه هستیم آلودگی محیط زیست به فلزات سنگین است.یکی از سمی ترین فلزات سنگین که حتی در غلظت های پایین مشکل ساز است، Cr(IV) می باشد. در این مطالعه حذف این ماده سمی با راندمان بالا به وسیله ی جاذب مغناطیسی UIO-66-MnFe2O4-TiO2 مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور نانو کامپوزیت مغناطیسی(UIO-66-MnFe2O4-TiO2) بر روی بستر چارچوب های آلی فلزی (MOF)، به منظور جذب سطحی Cr(IV) سنتز شد. انتخاب روش هیدروترمال برای سنتز UIO-66 علاوه بر سادگی موجب ساختUIO-66 به صورت خالص و کار آمد گشت که در طول آزمایش ها راندمان بسیار بالایی را ایجاد کرد. به جهت مغناطیسی کردن جاذب از نانو ذرات MnFe2O4 کمک گرفته شد. برای افزایش خواص مغناطیسی و افزایش راندمان بارگذاری نانو ذره ی MnFe2O4 ، از نانو ذره TiO2 کمک گرفته شد تا میزان بارگذاری برروی جاذب افزایش یابد. آزمون‌های XRD، SEM، FT-IR،BET، VSM و EDX به‌منظور بررسی سطح و راستی آزمایی ساخت جاذب استفاده شد. تأثیر چهار متغیر مؤثر در طول آزمایش جذب سطحی همچون میزان جاذب (05/0 تا 25/0 گرم)، pH (2 تا 6)، زمان جذب (15 تا 75 دقیقه)، غلظت اولیه یون فلزی (200 تا 1000 میلی‌گرم بر لیتر) در پنج سطح (2- تا 2+) با استفاده از طراحی آزمایش به روش سطح پاسخ (RSM) و طراحی مرکب مرکزی ( CCD) بررسی شد. بهترین شرایط برای متغیرهای مستقل برای غلظت اولیه فلز میزان 552 mg/l مشخص شد. میزان بهینه ی pH در طول آزمایش برابر با 4 به دست آمد. در نهایت میزان بهینه برای پارامتر های زمان جذب و میزان جاذب به ترتیب 3/42 min و 143/0 gr و همچنین حداکثر میزان جذب 98 درصد به دست آمد. بررسی و مطالعه سینتیک و ایزوترم جذب نشان داد که مدل شبه مرتبه دوم و ایزوترم لانگمویر به‌خوبی داده‌های Cr(IV) را پوشش می‌دهد. پس از پایان فرایند می‌توان جاذب را با یک میدان مغناطیسی از محیط خارج کرد.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

بررسی شرایط بهینه استخراج ساپونین به روش استخراج سیال فوق بحرانی دی اکسید کربن با کمک حلال

دوره 4، شماره 4، زمستان 1399، صفحه 67-76

امین هدایتی مقدم، جواد سرگلزایی، پردیس شهسوارزاده جنگی

چکیده
ترکیبات ساپونین به عنوان عوامل ضدسرطان، ضد قارچ، ضد التهابی و ضد ویروس شناخته می شوند. همچنین، به عنوان عامل کف زا در بعضی از صنایع غذایی استفاده می شوند. تاکنون مطالعات اندکی پیرامون استخراج این ماده صورت گرفته است. هدف اصلی این تحقیق، بررسی و مقایسه بازده استخراج ساپونین به روش رایج با استفاده از حلال و روش سیال فوق بحرانی می باشد. در روش استخراج با حلال اثر سه متغیر مقدار ماده جامد، درصد حلال اتانول و مدت زمان استخراج بر عملکرد فرایند مورد مطالعه قرار گرفتند. بازده استخراج و غلظت ساپونین به عنوان معیارهای سنجش عملکرد فرایند مورد بررسی قرار گرفتند. در روش استخراج با سیال فوق بحرانی اثر متغیرهای عملیاتی مدت زمان استخراج، فشار و دما مورد بررسی قرار گرفتند. در این روش از دی اکسید کربن به عنوان سیال فوق بحرانی و از اتانول 80% به عنوان کمک حلال استفاده شد. برای طراحی آزمایش و بهینه سازی فرایند در هر دو روش از سطح پاسخ و طرح مرکب مرکزی استفاده شد. در روش استخراج با حلال درشرایط بهینه، مقدار ماده جامد برابر با 4/5 میلی گرم، درصد حلال اتانول 5/77% و مدت زمان انجام آزمایش برابر با 7 ساعت است. در این شرایط بازده استخراج برابر با 12/1 میلیگرم ساپونین به ازای هر گرم ماده جامد خشک می باشد. تحلیل آماری نتایج نشان داد که متغیرهای عملیاتی تاثیرگذار بر عملکرد فرایند درصد حلال اتانول و مدت زمان استخراج است. همچنین اثر متقابل بین متغیرهای درصد حلال و مدت زمان استخراج دارای اهمیت می باشد. برای استخراج با سیال فوق بحرانی، در شرایط بهینه مدت زمان استخراج، فشار و دما به ترتیب برابر با 10 ساعت، 400 بار و 50 درجه سانتیگراد است. در این شرایط بازده استخراج 20% بیشتر از بازده استخراج با حلال می باشد. می توان نتیجه گیری کرد که بازده استخراج با سیال فوق بحرانی به همراه کمک حلال بالاتر از استخراج با حلال است.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

مطالعات ستون بستر ثابت جذب یون نیترات توسط جاذب مونت موریلونیت اصلاح شده

دوره 4، شماره 4، زمستان 1399، صفحه 89-105

مریم درویش، لعبت تقوی، شهرام مرادی دهقی، عبدالرضا کرباسی

چکیده در ﺳﺎل ﻫﺎی اﺧﯿﺮ، ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻣﺤﺪودیﺖ ﻣﻨﺎﺑﻊ آبی و اﻓﺰایﺶ ﻏﯿﺮﻣﻌﻤﻮل نیترات در محیط، ﺗﻼش­ﻫﺎی ﺑﺴﯿﺎری جهت حذف و کنترل آن در راﺳﺘﺎی بهره­ مندی از جاذب­ های ﻃﺒﯿﻌﯽ(رس­ها) ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. اﻣﺎ با توجه به بار منفی سطحی ذرات بنتونیت، جاذب ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ اﺻﻼح است.
در مطالعه جاری، جذب ستونی نیترات توسط جاذب مونت موریلونیت­ کلسیم اصلاح شده مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به­ منظور تغییربار سطحی و افزایش بازدهی جذب سه مرحله­ ی اسیدشویی، لایه گذاری اکسید­روی و بارگذاری سورفکتانت کاتیونی هگزادسیل تری متیل آمونیوم بروماید برروی جاذب انجام شد. برهمکنش مولکولی و کریستالوگرافی مونت موریلونیت خالص و نانو جاذب سنتزی(ACZ) ﺑﺎ ﻃﯿﻒ ﺳﻨﺠﯽ ﻓﺮوﺳﺮخ و آنالیز پرتوایکس ﺷﻨﺎﺳﺎیﯽ ﮔﺮدیﺪ. همچنین مورفولوژی نانو جاذب ACZقبل و بعد از مواجهه با آلاینده نیترات ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﯿﮑﺮوﺳﮑﻮﭘﯽ اﻟﮑﺘﺮوﻧﯽ روﺑﺸﯽ و میکروسکوپ الکترونی عبوری ارزیﺎﺑﯽشد.. فشردگی نانو ذرات و دسترسی کمتربه منافذ و حفرات در ستون بستر ثابت، سبب کاهش ظرفیت جذب جاذب درون ستون نسبت به حالت ناپیوسته شد. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت خوراک ورودی از 80 به 120 و mg/L 150، به ترتیب %67/39 و %88/25 ظرفیت جذب افزایش یافت. کاهش دبی جریان ورودی سبب افزایش زمان نفوذ، برهم­کنش و دسترسی بیشتر به محل­ های اتصال برای یون­های نیترات و در نهایت موجب بهبود عملکرد ستون و افزایش دبی جریان ورودی موجب کاهش ظرفیت جذب و زمان شکست شد. بنابراین جذب یون­ های نیترات توسط مرحله انتقال جرم داخلی، کنترل و به مدت زمان برهم کنش و فرصت نفوذ به درون جایگاه­ های فعال وابسته است. با افزایش در ارتفاع بستر از 4/2 به cm9، افزایش محسوسی در ظرفیت جذب از 60/608 به mg/g 77/167 رخ داد. اثر نوع شوینده و تعداد مراحل بازیابی ستون جذب نشان داد؛ پس از 3 مرحله آبشویی، اسید شویی نقش مهمی درافزایش بازیابی ستون داشت. داده‌های تجربی با ضرایب همبستگی 0/95R2> با دو مدل سینتیکی توماس و یون- نلسون مطابقت داشت. در ﭘﮋوﻫﺶ ﺣﺎﺿﺮ، ستون نانو جاذب ACZ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻋﺎﻣﻞحذف سریع یون نیترات از محلول­های آبی معرفی و جهت استفاده در سیستم های تصفیه ﺑﺎ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖ اﺳﺘﻔﺎده مجدد پیشنهاد شد.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

حذف فلز سنگین روی از محلول آبی به کمک جلبک corticata Gracilaria

دوره 4، شماره 1، بهار 1399، صفحه 51-43

JAFAR حیدری، داریوش جعفری، ناهید بابایی، مرتضی اسفندیاری

چکیده در مطالعه حاضر، برای بازیابی و حذف فلز سنگین روی از محلول آبی برای اولین بار از جلبک قرمز دریایی گراسیلاریا کورتیکاتا(Gracilaria Corticata) به عنوان استفاده شده و مطالعه تعادلی فرآیند انجام گرفت. در این بررسی اثر پارامترهای مهمی نظیر pH اولیه محلول، مقدار جاذب و زمان تماس بر بازدهی جذب فرآیند بررسی شد. به منظور بررسی رفتارهای تعادلی فرآیند از مدل­های ایزوترم جذب دو پارامتری لانگمویر و فرندلیچ برای مدل­سازی میزان جذب فلز روی توسط جلبک گراسیلاریا کورتیکاتا استفاده گردید. نتایج نشان داد که با توجه به ضریب همبستگی محاسبه شده، ایزوترم فرندلیچ نسبت به لانگمویر عملکرد بهتری در برازش داده­های آزمایشی جذب فلز روی توسط جلبک دارد. بالاترین ضریب همبستگی به صورت نقطه به نقطه برای درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 3 با زمان تماس min 360 و 7=pH و پایین­ترین ضریب همبستگی به صورت نقطه به نقطه درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 4 با زمان تماس min 360 و 7=pH تعیین شد. اما به صورت فشرده بالاترین درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 4 با زمان تماس min 420 و pH=9 و پایین­ترین درصد جذب مربوط به مقدار جاذب g/ml 2 با زمان تماس min 300 و pH=5 تعیین شد. ماکزیمم درصد جذب تعیین شده برای جلبک قرمز گراسیلاریا کورتیکاتا mg/g 875/76 و مینیمم جذب mg/g 225/49 تعیین شد.

مهندسی شیمی(پدیده های انتقال، عملیات واحد و سیستم های فرایندی)

ساخت فیلم قالب گیری شده مولکولی به روش الکتروریسی و بررسی کارایی آن در حذف آفت کش مکوپروپ از محیط آبی

دوره 2، شماره 3، زمستان 1397، صفحه 77-89

الهه منصوری، محبوبه سرابی جماب، بهروز قرآنی، سیداحمد مهاجری

چکیده قالب­گیری مولکولی ازجمله روش­های نوین در تهیه محصولات جاذب با عملکرد اختصاصی است؛ به­صورتی که زمینه پلیمری نهایی دارای مکان­هایی برای اتصال انتخابی به مولکول هدف ­باشد. در این پژوهش سنتز و عملکرد فیلم­های قالب­گیری شده مولکولی(MIM) ، تهیه شده با روش الکتروریسی، به­عنوان جاذبی اختصاصی برای استخراج آفت­کش مکوپروپ (MCPP) مورد بررسی قرار گرفت. سنتز فیلم­ها درحضور متاکریلیک اسید (MAA) به­عنوان مونومر و پلی­اتیلن­ترفتالات (PET) به­عنوان جزء اصلی مورد نیاز برای تشکیل محلول پلیمری و با استفاده از حلال­های دی­کلرومتان (DCM) و تری­فلورواستیک­اسید (TFA) صورت گرفت. فیلم­ها توسط حلال شسته شدند تا مولکول قالب از ساختار آن­ها حذف و نواحی اتصال آزاد شود. سپس قدرت فیلم­های قالب­گیری شده در جذب اختصاصی آفت­کش مکوپروپ بررسی شد. با توجه به نتایج به­دست آمده، محلول با غلظت 20 درصد وزنی حجمی از PET به­عنوان محلول بهینه برای الکتروریسی تعیین شد. بین قدرت جذب فیلم قالب­گیری شده (MIM) و فیلم شاهد (NIM) در نسبت­­های مختلف از MCPP و MAA (1 به 2، 1 به 4، 1 به 6 و 1 به 8) اختلاف معنی­داری وجود داشت (05/0p<) و نسبت 1 به 4 بیشترین قدرت جذب را نشان داد. همچنین گزینش­پذیری فیلم­های تولیدی در جداسازی آفت­کش توفوردی به­عنوان ترکیبی با ساختار مشابه مکوپروپ و دیازینون به­عنوان آفت­کش با ساختاری متفاوت مورد سنجش قرار گرفت. قابلیت فیلم­ها در پاک­سازی MCPP از محیط­های آبی (آب معدنی و آب چاه) نیز بررسی شد که نتایج، نشانگر عملکرد موفق فیلم­های قالب­گیری شده نسبت به انواع NIM بود.