Optimization of liquid-liquid extraction column operating conditions in the process of purification of industrial phosphoric acid
نام نخستين پديدآور
/محمد دریانی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی شیمی
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۹ص.
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- فرآیند های جداسازی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۱۱/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
اسید فسفریک یکی از پرمصرفترین مواد شیمیایی در صنعت میباشد .این اسید به عنوان ماده اولیه در صنایع مختلف مانند صنایع غذایی، کشاورزی، پزشکی، داروسازی، تولید مواد شوینده، مکمل غذای طیور و دام و تولید برخی از سموم استفاده میشود .اسید فسفریک به دو روش حرارتی و مرطوب تولید میشود که در روش مرطوب ناخالصیهای موجود در سنگ معدن نیز واکنش داده و به صورت ناخالصی وارد اسید فسفریک میشوند که از این ناخالصیها میتوان آنیونها مانند فلوئور و سولفات و فلزات سنگین مانند آرسنیک، سرب و جیوه را نام برد .در تحقیق حاضر، خالصسازی اسید فسفریک تولید شده به روش مرطوب در دو مرحله انجام گرفته است .خالصسازی این اسید با بررسی میزان فسفرپنتااکسید به عنوان عیار اسید و حذف یا کاهش ناخالصیهای فلوئورید، آرسنیک، جیوه و آهن انجام شده است .مرحله اول شامل مرحله پیشتصفیه میباشد که با استفاده از سدیم هیدروکسید، خاک بنتونیت و کربن فعال، رنگبری اسید و شفافسازی انجام گرفت که طی آن نیز مقداری از ناخالصیها کاهش یافت .میزان کاهش فلوئورید به مقدار حدود ۶۸ در این مرحله قابل توجه میباشد .مرحله بعدی، به بررسی عملیات استخراج مایع-مایع برای خالصسازی اسید فسفریک میپردازد که خوراک آن نیز اسید پیشتصفیه میباشد .در این روش، بررسی پارامترهای نسبت فازی، زمان ماند یا زمان تماس دو فاز و همچنین شدت اختلاط در ستون پرشده بستر سیال که شبیهساز یک ستون ضربهای میباشد، با استفاده از حلال دواتیلهگزانول به عنوان حلال پایه انجام گرفت .نتایج این قسمت به صورت بررسی میزان استخراج اسید و ضرایب جداسازی ناخالصیها با استفاده از طراحی آزمایش به روش تاگوچی انجام شده است .با استفاده از روش تاگوچی، سطوح بهینه پارامترها و همچنین نسبت تاثیر آنها گزارش گردیده است، علاوه بر آن اثر تکتک پارامترها نیز مورد بررسی قرار گرفته است .با اعمال شرایط بهینه و مقایسه آن با بدترین شرایط از سطوح پارامترها مشخص گردید که میزان استخراج اسید میتواند از حدود ۲۳ به ۷۳ تغییر کند .همچنین با بررسی حذف ناخالصیها مشخص گردید که به ترتیب میزان حذف فلوئورید، آرسنیک، جیوه و آهن در بدترین شرایط از حدود ۴۹ ، ۶۷ ، ۳۲ و ۴۵ به شرایط بهینه به میزان ۷۲ ، ۹۳ ، ۹۶ و ۹۰ میتواند افزایش پیدا کند.
متن يادداشت
One of the most commonly used chemicals in the industry, is phosphoric acid. This acid is used as a primary substance in various industries such as food, agricultural, medical, pharmaceutical, production of detergents, a supplement of poultry and livestock feed and production of poisons industries. Phosphoric acid is produced by two thermal and wet processes which in the wet process the impurities in the ore has also reacted and enters into phosphoric acid as impurities including anions such as Fluoride and Sulfate and heavy metals such as Arsenic, Lead and Mercury. In this research, the purification of wet process phosphoric acid has been conducted in two steps. The purification of this acid has been carried out by considering the value of Phosphorus pentoxide as acid grade as well as through minimizing impurities of fluoride, Arsenic, Mercury and iron. The first step includes the pre- purification step is done using Sodium hydroxide, Bentonite soil and activated carbon, decoloration of acid and clarification during which some of the impurities reduce, Fluoride reduction rate of about 68 is significant at this step. In the following step, the operation of liquid-liquid extraction will be considered to purify the phosphoric acid which its feed is pre-purification acid. In this method, the parameters of phase ratio, residence time or two-phase contact time as well as the intensity of mixture in the packed column of fluidized bed which is the simulator of a pulse column are considered using 2-Ethylhexanol solvent as a basic solvent. The results of this part have been carried out as evaluation of the value of acid extraction and separation factor of impurities using tests designed by the Taguchi method. The optimal level of parameters and also their impact ratio have been reported using the Taguchi method and, additionally, the impact of all parameters has also been considered. By applying the optimal conditions and comparing them with the worst conditions of parameters level, it was determined that the amount of acid extraction can vary from 23 to 71 . Furthermore, by investigating the removal impurities, it was characterized that the removing rate of fluoride, Arsenic, Mercury and iron in the worst conditions can increase from about 49 , 67 , 32 and 45 to the optimal conditions as much as 72 , 93 , 96 , and 90 , respectively.
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Optimization of liquid-liquid extraction column operating conditions in the process of purification of industrial phosphoric acid