بهینه‏ سازی فرآیند انعقاد ذرات میکرونی کک برای سیستم‏های فیلتراسیون و جداسازی ثقلی

حجم قابل توجهی از ذرات میکرونی کک همراه با پساب واحدهای کک‏زدایی و الفین دفع می‏شوند و تاکنون روش‏های جداسازی آنها به عنوان منابع آلاینده زیست‎ محیطی مورد مطالعه قرار نگرفته است. در این مقاله برای اولین بار مناسب‏ترین کمک‎ منعقدکننده برای جداسازی ذرات میکرونی کک انتخاب شد و در ادامه، شرایط بهینه فرایند آزمایشگاهی انعقاد/لخته‎ سازی همزمان این ذرات براساس معیار حداکثر تعداد ذرات قابل ته‎ نشینی تعیین شد. سپس با فرضیه "تراکم حداکثری" شرایط بهینه این روش براساس حداکثر بازدهی سیستم فیلتراسیون یا سیستم جداسازی ثقلی برای ذرات کک منعقد شده محاسبه گردید. مجموعه آزمایش‎های هدفمند مطابق روش سطح پاسخ و با استفاده از منعقدکننده‏ های FeSO4، 3(Al2(SO4 و FeCl3 در غلظت‏های ppm 10، 15 و 20 و pHهای 5، 7 و 9 و همچنین کمک‏ منعقدکننده‎های پلی‎ اکریل‏ آمید کاتیونی (Zetafloc 7563)، خنثی (Besfloc K300N) و آنیونی (Megafloc 3045PWG) در غلظت‎های ppm 3، 5 و 7 انجام شد. براساس شاخص قطر ذرات قابل ته‎نشینی (μm 21d>)، ضرایب یکنواختی و خمیدگی برای مناسب‏ترین شرایط انعقادسازی این ذرات محاسبه شد. نتایج نشان داد که با توجه به بار الکتریکی منفی سطح ذرات کک، بیشترین حجم ذرات قابل ته‌نشینی با بازدهی %96 در حضور منعقدکننده کلرید آهن(III) با غلظت ppm8، کمک منعقدکننده پلی‎اکریل‎آمید آنیونی (Megafloc) با غلظت ppm2 در 6 pH= تشکیل می‏شوند. همچنین نتایج نشان داد که براساس شاخص‏های یکنواختی و خمیدگی، سولفات آهن(II) مناسب‏ترین منعقدکننده برای افزایش بازدهی سیستم جداسازی فیلتراسیون است؛ زیرا توزیع قطر ذرات منعقد شده باعث ایجاد بیشترین تخلخل در کیک فیلتر شده و زمان عملکرد فیلتر و حجم کیک انباشته را افزایش می‏دهد. درحالی‎که در سیستم جداسازی ثقلی، نوع منعقدکننده تاثیری بر بازدهی جداسازی ذرات کک منعقد شده ندارد. براساس نتایج، نسبت بهینه غلظت منعقدکننده به غلظت کمک منعقدکننده برای سیستم‏های فیلتراسیون و جداسازی ثقلی به ترتیب 3 و کمتر از 3 (3-5/1) می‏باشد.