عنوان

طراحی و ساخت جاذب شکل‌دهی شده‌ بوهمیت برای حذف یون کروم شش ظرفیتی از محلول آبی در یک سیستم پیوسته

Number

۴۹۵۲پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Title Proper

طراحی و ساخت جاذب شکل‌دهی شده‌ بوهمیت برای حذف یون کروم شش ظرفیتی از محلول آبی در یک سیستم پیوسته

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

یاسمن صیدی

Name of Publisher, Distributor, etc.

صنعتی سهند

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۱

Specific Material Designation and Extent of Item

۷۹ص.

Other Physical Details

مصور، جدول، نمودار

Accompanying Material

CD

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی شیمی- محیط زیست

Date of degree

۱۴۰۱/۱۱/۰۱

Text of Note

آلودگی پساب¬های صنعتی حاوی یون فلز کروم یکی از مشکلات عدیده در صنایع حاضر بوده که توجه محققین برای تعیین روشی کارآمد جهت حذف سریع یون ذکر شده را به خود معطوف کرده است. از بین روش¬های گزارش شده تا کنون، روش جذب سطحی به دلیل عواملی چون کارکرد آسان، هزینه عملیاتی پایین و راندمان بالا به عنوان روشی مناسب در کانون توجه بوده است. فرآیند جذب سطحی در مقیاس صنعتی در بستر¬های ثابت جاذب در برج¬های پیوسته انجام می¬شود لذا شکل¬دهی جاذب مناسب برای جلوگیری از افت فشار و کانالیزه شدن جریان نقش بسیار مهمی در خصوص حذف یون فلزات سنگین در کاربرد¬های صنعتی خواهد داشت. بوهمیت معدنی به دلیل در دسترس بودن در محیط (آذربایجان شرقی)، قیمت ارزان و سازگاری با محیط زیست برای حذف یون کروم شش ظرفیتی از پساب به عنوان جاذب انتخاب شد. در پروژه حاضر به منظور بهبود و شکل¬دهی همزمان بوهمیت جهت حذف یون کروم شش ظرفیتی در سیستم¬های پیوسته و نا¬پیوسته، روش¬های شکل¬دهی مختلف مانند گرانول سازی، قرص زنی، پرینتر سه بعدی و اکسترود مطالعه شد. ساختار شناسی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نمونه-های پودری و شکل¬دهی شده با استفاده از آنالیز¬های XRD ، FTIR ، FESEM و BET مطالعه شد. نتایج حاصل از XRD حاکی از وجود کریستالیته¬های اکسید آلومینیوم در ساختار بوهمیت بوده که با الگوی مرجع کاملا مطابقت داشته است. با شکل¬دهی و اصلاح بوهمیت خام الگوی پراش پرتو ایکس تغییرات چشمگیری نداشته است اندازه کریستالیته¬های نمونه¬های تهیه شده در بازه 1/5 و 5/59 نانومتر محاسبه شد. توزیع و اندازه ذرات و شکل آن¬ها پس از شکل¬دهی بوهمیت با استفاده از آنالیز FESEM مورد بررسی قرار گرفت که نتایج بیانگر نانوساختار بودن جاذب سنتزی بوده است. با افزودن اصلاح کننده و بایندر¬ها به بوهمیت خام سطح فعال حاصل با تست دقیق BET مورد ارزیابی قرار گرفت، که نشان داد علیرغم حفظ ساختار متوسط روزنه سطح فعال بعد از شکل¬دهی کاهش یافته است. آنالیز FTIR نیز به خوبی وجود گروه¬های عاملی در ساختار جاذب¬های شکل¬دهی شده را نشان داد و نتایج بدست آمده از تست XRD را تایید کرد. تست¬های عملیاتی در سیستم جذب سطحی ناپیوسته با جاذب¬های پودری و شکل¬دهی شده انجام شد. جذب سطحی هم¬دما (ایزوترم) با جاذب پودری برای سه آلاینده یون کروم شش ظرفیتی و رنگ¬های متیل اورانژ و راکتیو بلک 5 و جاذب شکل¬دهی شده قرص و گرانول برای یون کروم شش ظرفیتی بیانگر حداکثر ظرفیت جذب به ترتیب 84/140، 89/109، 52/107، 49/28 و95/30 میلی¬گرم بر گرم بدست آمد. رفتار سنتیکی جاذب پودری اصلاح شده با مدل شبه درجه دوم مطابقت داشت. تاثیر پارامتر¬های عملیاتی pH و دما برای سه آلاینده یون کروم شش ظرفیتی و رنگ¬های متیل اورانژ و راکتیو بلک 5 بررسی شد. در ادامه جذب سطحی در بستر ثابت با جاذب¬های شکل¬دهی شده برای حذف یون کروم مورد مطالعه قرار گرفت که نتایج حاکی از کارایی مناسب پایلوت جذب پیوسته بوده است.

Text of Note

The pollution of industrial effluents containing chromium metal ions is one of the many problems in the current industries, which has drawn the attention of researchers to determine an efficient method for the rapid removal of the aforementioned ions. Among the methods reported so far, the surface absorption method has been in the spotlight as a suitable method due to factors such as easy operation, low operating cost and high efficiency. The process of surface adsorption on an industrial scale is carried out in fixed adsorbent beds in continuous towers, therefore, the formation of suitable adsorbent to prevent pressure drop and flow channelization plays a very important role in the removal of heavy metal ions in industrial applications. Mineral boehmite was chosen as an adsorbent for the removal of hexavalent chromium ions from wastewater due to its availability in the environment (East Azerbaijan), cheap price and compatibility with the environment. In the current project, in order to improve and simultaneously shape boehmite to remove hexavalent chromium ion in continuous and batch systems, different shaping methods such as granulation, pilling, 3D printer and extruding were studied. Structure, physical and chemical properties of powder and shaped samples were studied using XRD, FTIR, FESEM and BET analyses. The results of XRD indicated the presence of aluminum oxide crystallites in the boehmite structure, which was completely consistent with the reference pattern. By shaping and modifying the raw boehmite, the X-ray diffraction pattern did not change significantly, and the crystallinity size of the prepared samples was calculated in the range of 5.1 and 59.5 nm. The distribution and size of particles and their shape after shaping were investigated using FESEM analysis, and the results indicated that the synthetic adsorbent was nanostructured. By adding modifiers and binders to the raw boehmite, the active surface was evaluated with a precise BET test, which showed that the ability to maintain the average pore structure of the active surface decreased after forming. FTIR analysis also showed the presence of functional groups in the structure of the shaped absorbents and confirmed the results obtained from the XRD test. Operational tests were performed in a batch system with powder and shaped adsorbents. Isothermal surface absorption (isotherm) with powder adsorbent for three hexavalent chromium ion pollutants and methyl orange and reactive black 5 dyes and tablet and granule shaped adsorbent for hexavalent chromium ion showing the maximum absorption capacity of 84/8 respectively 140, 109.89, 107.52, 28.49 and 30.95 mg/g were obtained. The kinetic behavior of the modified powder adsorbent was consistent with the pseudo-quadratic model. The effect of operating parameters such as pH and temperature were investigated for three hexavalent chromium ion pollutants and methyl orange and reactive black 5 dyes. In the following, the surface adsorption in the fixed bed with shaped adsorbents was studied to remove chromium ions, and the results indicated the appropriate efficiency of the continuous adsorption pilot.

Variant Title

Design and fabrication of shaped boehmite adsorbent for removal of hexavalent chromium ion from aqueous solution in a continuous system

جذب سطحی

فلزات سنگین

کروم شش ظرفیتی

بوهمیت، سیستم پیوسته

Subject Term

جذب سطحی، فلزات سنگین، کروم شش ظرفیتی، بوهمیت، سیستم پیوسته، شکل‌دهی

Subject Term

Adsorption, Heavy metals, Hexavalent chromium, Boehmite, Continuous system, Formin

صیدی، یاسمن

Entry Element

ذبیحی

Part of Name Other than Entry Element

، محمد

Relator Code

استاد راهنما

Entry Element

صنعتی سهند

Country

ایران

Agency

دانشگاه صنعتی سهند

Call Number

شیمی، ۲۱۱۱۸، ۱۴۰۱

p

TF

92029

a

Y