۴۸۷۱پ
فارسی
سنتز و شبیه‌سازی غشای زئولیتی MFI با ساختار مزومتخلخل با استفاده از مواد پلیمری برای بررسی میزان عبور آب جهت جداسازی یون فلزات سنگین از آب شهرک صنعتی شهید رجایی تبریز
[پایان نامه]
رضا شاهباز
صنعتی سهند
۱۴۰۲
۱۳۶ص.
مصور، جدول، نمودار
CD
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی- طراحی فرآیند
۱۴۰۲/۰۲/۰۱
تهیه آب سالم و بدون آلودگی یکی از ضروریات جوامع می¬باشد که فلزات سنگین یکی از عوامل آلوده¬کننده می¬باشند. روش¬های متعددی برای حذف این آلاینده¬ها وجود دارد که فناوری نوین غشایی، یکی از این روش¬ها می¬باشد. در این فناوری، غشاهای زئولیتیMFI از مزایای خوبی نسبت به سایر غشاهای زئولیتی برخوردار می¬باشد. محدودیتی که در استفاده از این غشاها وجود دارد، کوچک بودن اندازه حفرات می¬باشد که عبوردهی، به تناسب آن کم می¬باشد. به¬منظور افزایش اندازه حفرات و میزان عبوردهی آب، سنتز زئولیت به صورت MFI مزومتخلخل انجام گردید. سنتز زئولیت MFI مزومتخلخل بصورت هیدروترمال و بوسیله قالب نرم انجام شد. در این پژوهش، ابتدا به سنتز پودرهای زئولیت (1-Silicalite)MFI مزومتخلخل با استفاده از قالب¬های پلیمری 23000 PVA، PAM و 72000PVA با ترکیب درصدهای 3 و 5 درصد¬ وزنی پرداخته شد. با استفاده از آنالیز XRD، ساختار MFI پودرهای سنتزی مورد تایید قرار گرفت. آنالیز BET و TEM به منظور بررسی ساختار مزومتخلخل و آنالیز TGA برای بررسی میزان حذف قالب¬های استفاده شده در ساختار MFI مزومتخلخل، استفاده شد. آنالیز BET، نشان¬دهنده حجم مزومتخلخل ایجاد شده پودرهای زئولیت سنتزی با قالب 72000PVA و PAM می¬باشد که به ترتیب برابر 1-g.3cm 19/0 و 1-g.3cm 165/0 است. پس از سنتز و بررسی پودرهای زئولیتی MFI مزومتخلخل به سنتز غشاهای زئولیتی MFI مزومتخلخل با استفاده از قالب¬های ثانویه 72000PVA و PAM پرداخته شد. تایید سنتز لایه زئولیتی MFI مزومتخلخل توسط آنالیزهای FE-SEM و EDX انجام گرفت. مشخصه¬یابی غشا سنتز شده، از طریق آزمون عبوردهی گاز و بررسی عملکرد غشا توسط عبور آب حاوی یون¬های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. متوسط بیشترین عبوردهی و حذف یون در غشاهای سنتز شده با قالب ثانویه نرم 72000PVA و PAM به ترتیب برابر 1-h.2-m.L 296/74، 1-h.2-m.L 15 و 97/67 %، 498/99 % می¬باشد. در نهایت، به بررسی داده¬های بدست آمده در محیط شبیه¬سازی در نرم¬افزار کامسول نیز پرداخته شد. به¬ دلیل استفاده از یون¬های متخلف در غشاهای متفاوت، شبیه¬سازی غشا سنتز شده با قالب ثانویه 72000PVA به دلیل عبوردهی بالا در محلول نیکل انتخاب و مورد شبیه¬سازی قرار گرفت. خوراک از قسمت پوسته در شبیه¬سازی وارد و از طرف دیگر پوسته و جریان عبورکرده خارج می¬شود. عامل اصلی انتقال جرم و مومنتوم، اختلاف فشار اعمال شده در سیستم می¬باشد. اندازه حفرات، عامل اصلی حذف یون در این غشا می¬باشد. داده¬های غلظت خروجی شبیه¬سازی با حالت آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی شد. میزان انحراف از معیار برای فشار¬های 4، 6 و 8 بار برابر 23/7%، 2% و 77/0% می¬باشد.
The characterization of the synthesized membrane was investigated by gas permeation test and its performance by water transudation containing different ions. The highest permeation average and ion removal in synthesized membranes with secondary soft mold, respectively, are PVA72000 and PAM, which were 99.498%,67.97%, and 15 L.m-2.h-1,74.296 L.m-2.h-1. Finally, the obtained data was also investigated in the Comsol software simulation environment. Due to the use of various ions in different membranes, a simulation of the synthesized membrane with a secondary mole of PVA72000 according to high permeability in nickel solution was selected and simulated. The feed is imported from the shell part in the simulation and, with the passing flow, exits from the other side of the shell. The main factor is mass transfer, momentum, and the pressure difference applied to the system. The pore size is the main factor of ion removal in this membrane. The simulation output concentration data were compared and validated with experimental conditions. The standard deviation rates for pressures 4, 6, and 8 times were 7.23%, 2%, and 0.77%.
Synthesis and Simulation of Mesoporous MFI Zeolite Membrane using Polymeric Materials to Investigate the amount of Water Permeation for the Heavy Metal Ion Separation from the Water of Shahid Rajaee Industrial Town of Tabriz
حذف یون
یون فلزات سنگین
زئولیت MFI مزومتخلخل
قالب ثانویه نرم پلیمری
Heavy Metals Ion, Mesoporous MFI Zeolite, Secondary Soft Polymer Mold, Membrane Modulus Simulation, Ion Removal, Permeability
شاهباز، رضا
واعظی
احمدیان
، محمدجواد
، حسام
استاد راهنما
استاد راهنما
صنعتی سهند
ایران
دانشگاه صنعتی سهند
20230520
شیمی، ۲۱۰۹۶، ۱۴۰۲
p
TF
92029
a
Y
