مطالعه تجربی و نظری جذب یون مس (II) در یک بستر ثابت پرشده با دانه‌های هیدروژل، با خوراک‌دهی شعاعی

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر،دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران

چکیده

حذف یون مس (II) از محلول­ های آبی با استفاده از جاذب ساخته شده ­ی هیدروژل پلیمری سدیم آلژینات/زئولیت/کیتوزان انجام شد. نخست آزمایش ناپیوسته برای تعیین ضریب نفوذ به انجام رسید. سپس  یک ستون با خوراک­ دهی شعاعی برای آزمایش ­های پیوسته طراحی و ساخته شد. آزمایش پیوسته با غلظت mg/L500  یون مس (II)­، نرخ جریان mL/min  16 و شعاع ذره­های mm 5/1 در مدت  97 دقیقه انجام شد. در ادامه معادله­ های انتقال جرم و نفوذ در ذره­ های کروی به طور هم­زمان برای بستر استخراج و حل شد. پروفیل غلظت خروجی بستر بر حسب زمان از این مدل به دست آمد و برای اعتبار سنجی با نتیجه­ های آزمایشگاهی مقایسه شد. نتیجه­ ها نشان داد که خطای مدل در %8/9 است. سپس اثر پارامتر­های گوناگونی از جمله غلظت (350 ،500 ، mg/L 700)، نرخ جریان (30 ، 16 ، mL/min  5/7) و شعاع (1، 5/1­ و mm 2) توسط مدل بررسی شدند. با توجه به نتیجه­های مدل با افزایش غلظت اولیه، طول عمر بستر از­­70 دقیقه به 77 دقیقه افزایش­ یافت؛ با افزایش نرخ جریان، این زمان از 167دقیقه به 37 دقیقه کاهش یافته و با افزایش شعاع، تغییر محسوسی نداشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Chen C., Cheng T., Shi1 Y., Tian Y., Adsorption of Cu(II) from Aqueous Solution on Fly Ash Based Linde F (K) Zeolite, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 33(2): 29-35 (2014).
[2] صالحه صالح نیا، بهنام باریک بین، حدیقه دری. بررسی کارآیی کربن فعال مغناطیسی شده با نانو ذرات اکسید آهن در حذف مس از محلول های آبی، مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی بیرجند ؛ (1)23، 1395.
[3] محمد حسین سلمانی، محمد حسن احرام پوش، محمد میری، محمدتقی قانعیان، محسن عسگری شاهی. بررسی کارایی نانو ذرات آهن اکسید سنتز شده در حذف یون مس از محلول های آبی، دو ماهنامه علمی پژوهشی دانشکده بهداشت یزد. شماره مسلسل: 58 ، مهر وآبان 1395.
[4] Godino-Salido, M. Luz. Santiago-Medina, Antonio. Arranz-Mascarós, Paloma. López-Garzón, Rafael. Gutiérrez-Valero, María D. Melguizo, Manuel. López-Garzón F. Javier. Novel Active Carbon/Crown Ether Derivative Hybrid Material for the Selective Removal of Cu(II) Ions: The Crucial Role of the Surface Chemical Functions, Chemical Engineering Science. 114: 94–104 (2014).
]5[ طهمورسی، مجید؛ صرافی، امیر؛ ایرج منصوری، عبدالرضا؛ لشکری، بتول؛ جذب یون­های مس، روی و نیکل توسط بنتونیت کلسیمی، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)32: 7 تا 16(1392).
[6] Md. Juned K. Ahmed, Ahmaruzzaman M., A Review on Potential Usage of Industrial Waste Materials for Binding Heavy Metal Ions from Aqueous Solutions, Journal of Water Process Engineering, 10: 39-47 (2016).
[7] https://environmentalchemistry.com/yogi/periodic/Cu.html.                          
[8] Oguz E., Ersoy M., Removal of Cu2+ from Aqueous Solution by Adsorption in a Fixed Bed Column and Neural Network Modelling, The Chemical Engineering Journal, 164(1): 56-62 (2010).
[9] محمد صادق منصورنژاد، معصومه میرزایی قلعه قبادی. بررسی سینتیکی جذب آلاینده مس توسط کامپوزیت (کیتوسان، سدیم آلژینات و CTAB) در ستون بستر ثابت، “پنجمین همایش بین المللی نوآوی های اخیر در شیمی ومهندسی شیمی”، (1396).
[10] Mohammad Beigi S., Babapoor A., Maghsoodi V., Mousavi S.M., Rajabi1 N., Batch Equilibrium and Kinetics Studies of Cd (II) Ion Removal from Aqueous Solution Using Porous Chitosan Hydrogel Beads, Iranian Journal of Chemistry and Chemical Engineering (IJCCE), 28(3): 81-89 (2009).
[11] Azimi A., Mirzaei M., Modeling of Radial and Axial Non Isothermal Adsorption of Methane on Activated Carbon in Cylindrical Vessels, U.P.B. Sci. Bull., Series B, 74(4): 113-126 (2012).
[12] Almohammadi S., Mirzaei M., Removal of Copper (II) from Aqueous Solutions by Adsorption onto Granular Activated Carbon in the Presence of Competitor Ions, Advances in Environmental Technology, 2: 85-94 (2016).
[13] Barekat A., Mirzaei M., Removal of Copper (II) from Aqueous Solutions by Sodium Alginate Modified by Zeolit, Advances in Environmental Technology, 4: 185-192 (2017).
[14] Adhami L., Mirzaei M., Removal of Copper (II) from Aqueous Solution Using Granular Sodium Alginate/Activated Carbon Hydrogel in a Fixed-Bed Column, Desalination and Water Treatment, 103: 208-215 (2018).
[15] Kavousi Kh., Mirzaei M., Maghsoudi S., Shahbazi A.H., Preparation and Characterization of Poly Aniline Modified Chitosan Embedded with ZnO-Fe3O4 for Cu(II) Removal from Aqueous Solution, International Journal of Biological Macromolecules, 130: 1025-1045 (2019).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار