با عنوان : حذف فتوکاتالیستی آمونیاک از پساب های صنعتی به وسیله نانو ذرات TiO2 بر پایه لیکا (TiO2/Leca)

در ادامه مطلب می توانید تکه هایی از ابتدای این پایان نامه را بخوانید

و در صورت نیاز به متن کامل آن می توانید از لینک پرداخت و دانلود آنی برای خرید این پایان نامه اقدام نمائید.

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد

مهندسی شیمی – محیط زیست

عنوان:

حذف فتوکاتالیستی آمونیاک از پساب های صنعتی به وسیله نانو ذرات TiO2 بر پایه لیکا (TiO2/Leca)

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی گردد

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

چکیده

در این پژوهش مطالعه کارایی فرآیند اکسیداسیون پیشرفت فتوکاتالیستی در تجزیه و حذف آمونیاک از یک پساب ساختگی، با بهره گیری از فتوکاتالیست شناخته شده دی اکسید تیتانیوم (TiO2) نانو ذره به صورت تثبیت شده بر روی یک پایه مناسب در یک فتوراکتور جدید با کارایی بالا می باشد. از این رو کوشش شده می باشد با به کارگیری روش تثبیت و فتوراکتور مناسب جهت بهره گیری از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم (Degussa P-25) به عنوان فتوکاتالیست؛ مشخصات کاتالیست ساخته شده و میزان کارایی و فعالیت فتوکاتالیستی آن در تجزیه و حذف آلاینده (آمونیاک) مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد و معرفی نوع جدیدی از پایه تحت عنوان لیکا که با در نظر داشتن خصوصیات منحصر به فرد آن نظیر شناور بودن و پایداری نسبتا مناسب در شرایط عملیاتی به عنوان یک انتخاب مناسب از پایه در این نوع کاتالیست ها، موضوع اصلی این پایان نامه می باشد. ارزیابی کارایی فتوراکتور طراحی شده و فتوکاتالیست آماده شده از طریق انجام آزمایش های تصفیه فتوکاتالیستی پساب سنتزی تعدادی از شرایط اولیه و عملیاتی (غلظت اولیه ماده آلاینده، تاثیر دمای کلسیناسیون کاتالیست، اثر شدت نور UV و PH اولیه) بر روی سرعت واکنش تخریب فتوکاتالیستی ماده آلاینده اولیه و طریقه کاهش بار آلایندگی کلی محلول، با انجام 15 آزمایش جداگانه مطالعه و ارزیابی گردید. همچنین 6 آزمایش شاهد برای حصول اطمینان از اثر فتوکاتالیستی، فتوکاتالیست آماده شده و 2 آزمایش مطالعه حذف فتوکاتالیستی آمونیاک با افزایش زمان تابش نور اشعه UV در شرایط های بهینه به دست آمده، انجام شده می باشد. آنالیزهای تعیین مشخصات فتوکاتالیست تثبیت شده، شامل واکاوی XRD، جهت مشخص کردن خصوصیات کریستالوگرافی و فازی کاتالیست، واکاوی SEM، جهت مشخص کردن خصوصیات مورفولوژی و سطحی کاتالیست، انجام گرفته می باشد.

مقدمه

امروزه پیشرفت های حاصله در علوم و فناوری های مختلف و بهره گیری از آنها در صنعت، موجب پیدایش و افزایش مواد و مولکول های آلاینده و خطرناک جدیدی شده که می توانند در برابر تجزیه زیستی مقاومت نمایند. در این بین، ترکیبات آلی و نیتروژن دار، مانند مواد مضر و خطرناک برای محیط زیست و موجودات زنده محسوب می شوند که اکثرا از واحدهای صنایع غذایی، صنایع نساجی، صنایع کاغذ سازی، صنایع داروسازی، صنایع تولید روغن و کک سازی، پالایشگاه های نفت، مجتمع های پتروشیمی، و بسیاری از واحدهای شیمیایی و صنعتی دیگر خارج شده و رها شدن آنها در محیط، بدون انجام عملیات تصفیه مناسب، از خطرات مهم زیست محیطی به شمار می رود. از طرف دیگر، با در نظر داشتن افزایش محدودیت های ناشی از قوانین جدید و سخت گیرانه زیست محیطی به مقصود حفظ تعادل اکوسیستم طبیعی، نیاز به روش های تصفیه ای جدیدی می باشد که بتوانند این مواد را حذف و یا حداقل به موادی با مولکول های کوچک تر و قابل تصفیه تر تبدیل نمایند. روش های متعارف و متداول تصفیه مانند روش های زیستی، برای تصفیه پساب های حاوی چنین موادی پاسخگو نبوده و روش های فیزیکی (مانند جذب سطحی بر روی جاذب) نیز تنها این مواد را از یک محیط (با غلظت کمتر و حجم بیشتر) به محیط دیگر (با غلظت بیشتر و حجم کمتر) و یا از یک شکل (پرخطر) به شکل دیگر (کم خطر) تبدیل می کنند [Fernandes, 2005; Gorgate, 2002].

البته از سالیان دور سوزاندن فاضلاب های حاوی مواد خطرناک مرسوم بوده می باشد در حالی که این روش تنها برای فاضلاب هایی با غلظت بالا (بدون در نظر گرفتن آلودگی اتمسفریک هوا) قابل توجیه می باشد.

بهره گیری از فرآیندهای اکسیداسیون شیمیایی، فتوشیمیایی، الکتروشیمیایی و فتوکاتالیستی جهت تصفیه فاضلاب های حاوی آلاینده های خطرناک، مانند جدیدترین و آخرین راه حل ها برای حذف کامل این آلاینده ها مطرح می باشند. با این تفاصیل، این روش ها نیز فعلا از نظر اقتصادی (چه از نظر هزینه ثابت و چه از نظر هزینه عملیاتی) قابل رقابت با فرآیندهای تصفیه زیستی رایج نیستند. زیرا که در تصفیه زیستی، میکروارگانیسم ها بدون افزایش مقدار قابل ملاحظه ای ماده شیمیایی و فقط با کمک اکسیژن (تا هنگامی که سوبسترات آلی هست) واکنش اکسیداسیون را ادامه می دهند، در حالی که انجام این اقدام توسط واکنش های اکسیداسیون شیمیایی، فتوشیمیایی، الکتروشیمیایی و فتوکاتالیستی مستلزم صرف هزینه فراوان، جهت تجزیه کامل آلاینده ها می باشد.

بهره گیری از روش های فتوشیمیایی و فتوکاتالیستی با نگاه به الگوی طبیعت به عنوان یک راکتور فتوشیمیایی (فتوراکتور) عظیم بوده که در مجموعه آن خورشید به عنوان منبع انرژی و تشعشع الکترومغناطیسی نور، هوا به عنوان ترکیب گازی و آب به عنوان محیط مایع، شرایط واکنش های فتوشیمیایی در آب و هوا را امکان پذیر ساخته می باشد و این مسئله سبب توجه دانشمندان به مطالعه بیشتر فرایند القاء نور و همچنین واکنش ها که با نور شروع می شوند شده می باشد. امروزه حجم عظیم مقالات چاپ گردیده در زمینه توسعه تکنولوژی های فتوشیمیایی (در فرایندها زیست محیطی و به ویژه در مورد تصفیه آب و هوا) و گسترش آن در مقیاس صنعتی مؤید این واقعیت می باشد [Oppenlander, 2003].

در این بین، فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته فتوکاتالیستی به دلیل مزیت های نسبی (مانند سهولت و هزینه عملیاتی کمتر)، در تحقیقات مرتبط با فرآیندهای پالایش و تصفیه آب و پساب های آلوده به مواد آلاینده خطرناک (که روش های کلاسیک و متداول تصفیه قادر به حذف و یا کاهش غلظت آنها نمی باشند) بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. در بین فتوکاتالیست های مطرح نیز، دی اکسید تیتانیوم (TiO2) به دلیل فعالیت فتوکاتالیستی زیاد، توجه بیشتری را به خود جلب کرده می باشد.

با در نظر داشتن مطالب فوق، هدف از این پژوهش مطالعه کارایی فرآیند اکسیداسیون پیشرفته فتوکاتالیستی در تجزیه و حذف آمونیاک از یک پساب ساختگی، با بهره گیری از فتوکاتالیست شناخته شده دی اکسید تیتانیوم (TiO2) نانو ذره به صورت تثبیت شده بر روی یک پایه مناسب و در یک فتوراکتور جدید با کارایی بالا می باشد. آنالیزهای تعیین مشخصات فتوکاتالیست تثبیت شده، شامل واکاوی XRD، جهت مشخص کردن خصوصیات کریستالوگرافی و فازی کاتالیست، واکاوی SEM، جهت مشخص کردن خصوصیات مورفولوژی و سطحی کاتالیست، انجام گرفته و کارایی فتوراکتور طراحی شده به وسیله انجام آزمایش های تصفیه، مورد مطالعه و ارزیابی قرار می گیرد. همچنین تأثیر بعضی از شرایط عملیاتی بر روی واکنش تجزیه فتوکاتالیستی آمونیاک مطالعه می گردد.

تعداد صفحه : 112

قیمت : شش هزار تومان

 

***

—-

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

پشتیبانی سایت :        ———-        serderehi@gmail.com