بکارگیری فناوری پلاسما در حذف ترکیبات آلی فرار (BTX) با استفاده از نانو کاتالیستهای منگنز اکسید سنتز شده از باتری های مستعمل
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Application of plasma technology in the removal of volatile organic compounds (BTX) using manganese oxide nano-catalyst synthesized from used batteries
نام نخستين پديدآور
/شایان حسینی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۷
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۱۰۴ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی شیمی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۷/۰۹/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
با افزایش روز افزون جمعیت و گسترش صنایع آلوده کننده در سالهای اخیر، آلودگی هوا به یک مشکل اساسی برای جوامع مختلف تبدیل شده است .ترکیبات آلی فرار یکی از اصلیترین عوامل آلوده کننده هوا هستند .برای حذف این ترکیبات از هوا میتوان از روشهای مختلفی استفاده کرد .فرآیندهای کاتالیستی یکی از این روشها است که به شدت مورد توجه قرار گرفته و از آن استفاده میشود .کاتالیستهایی که در این فرآیند مورد استفاده قرار میگیرند، بسیار متنوع هستند .منگنز اکسید از جمله فلزات ارزان قیمت جهت تهیه کاتالیست برای فرآیند اکسیداسیون ترکیبات آلی فرار شناخته میشود که تحقیقات زیادی نیز بر روی آن صورت گرفته است .کارایی این کاتالیست در زمینه حذف آلایندههای مختلف نظیر هگزان، استون، بنزن، اتانول، زایلن، تولوئن، پروپان و NOx مورد مطالعه قرار گرفته است .دلیل جذابیت این فلز برای فرآیند اکسیداسیون ترکیبات آلی فرار، توانایی بالای آن در اکسیداسیون آلایندهها و مقاومت بالای آن در برابر مسمومیت کاتالیستی است .از طرف دیگر، در سالهای اخیر فناوری پلاسما جهت حذف ترکیبات آلی فرار بسیار مورد استفاده قرار گرفته است .استفاده از این فناوری به تنهایی و بدون حضور کاتالیست، جهت حذف ترکیبات به علت مصرف انرژی بالا و احتمال تولید مواد آلاینده ثانویه مفید نمیباشد .جهت حل این معایب میتوان از ترکیب این فناوری در حضور کاتالیست بهره برد .ترکیب این دو فناوری میتواند از مزایای هر کدام از این فناوریها استفاده کند و بهرهوری را به شدت افزایش دهد .بکارگیری این روش موجب میشود که استفاده از فلزات با ارزش در تهیه کاتالیست دیگر مورد نیاز نباشد .در این روش این امکان وجود دارد که کاتالیستها توسط تشعشعات پلاسما بازتولید شوند و همچنین عمر کاتالیست نیز به علت کم بودن دما در این فرآیند افزایش یابد .در این تحقیق از پودر باتریهای مستعمل جهت سنتز نانوکاتالیستهای منگنز اکسید استفاده شد .این پودر شامل ترکیباتی مانند منگنز و روی است که با انجام فرآیند هیدرومتالوژی قابل بازیابی و استفاده به عنوان کاتالیست است .در ادامه منگنز اکسید بدست آمده از این فرآیند به عنوان فاز فعال بر روی آلومینا به عنوان پایه قرار گرفت .کاتالیستهای تهیه شده توسط آنالیزهایFTIR ،XRD ،SEM ،EDX ،BET ، TEM وH- TPR۲ مورد بررسی قرار گرفتند .برای بررسی کارایی و عملکرد کاتالیستها نیز از سامانه اکسیداسیون پلاسمایی- حرارتی در فشار پایین استفاده شد .نتایج آنالیزهای FTIR و XRD مشخص کرد که امکان استفاده از پودر باتری جهت سنتز کاتالیست وجود دارد؛ چرا که نشان دادند که منگنزاکسید به صورت صحیح سنتز گردیده است .مورفولوژی و نحوه توزیع فاز فعال روی پایه آلومینا توسط آنالیز های SEM و TEM و EDX بررسی شدند و نشان دادند توزیع مناسب فاز فعال بر روی پایه اتفاق افتاده است .نتایج آنالیز BET نشان داد که کاتالیست های سنتز شده دارای سطح ویژه بالایی هستند .با استفاده از آنالیزH- TPR۲ مشخص گردید که استفاده از آلومینا به عنوان پایه موجب بهبود حالت اکسیداسیون کاتالیست شده است .جهت بررسی اثر دمای کلسیناسیون، کاتالیستها در چهار دمای ۴۰۰، ۵۰۰، ۶۰۰ وC ░ ۷۰۰ کلسینه شدند که در بین آنها دمایC ░ ۶۰۰ به عنوان دمای مناسب انتخاب گردید .نتایج آنالیز FTIR نیز این ادعا را تصدیق کرد .در ادامه، به بررسی درصد وزنی فاز فعال روی آلومینا به عنوان پایه پرداخته شد .نتایج آزمایشها نشان دادند که استفاده از ۱۰ وزنی از منگنز اکسید روی آلومینا نتایج خوبی را به همراه دارد .جهت بررسی اثر پارامترهای عملیاتی، مقدار ولتاژ، محل قرارگیری کاتالیست در پلاسما، دبی جریان آلایندهها، وزن کاتالیست مورد مطالعه قرار گرفتند .نتایج نشان دادند که ولتاژ kV ۱۰ دارای نتایج بهتری است و درصد تبدیل بنزن، تولوئن و زایلن در آن به ترتیب ۹۷/۸۲، ۹۹/۵۹ و ۷۴ میباشد .همچنین مشخص گردید که محل قرارگیری کاتالیست در پلاسما اثر محسوسی بر میزان حذف نداشته و با توجه به شرایط عملیاتی میتوان گزینه مناسب را انتخاب نمود .با افزایش دبی جریان نیز، درصد تبدیل آلایندهها کاهش یافت.
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Application of plasma technology in the removal of volatile organic compounds (BTX) using manganese oxide nano-catalyst synthesized from used batteries