عنوان پایان‌نامه

مطالعه بررسی و تعین مدل منحنی های جذب ایزوتریم ومنحنی های عبور



    دانشجو در تاریخ ۱۳ بهمن ۱۳۸۸ ، به راهنمایی ، پایان نامه با عنوان "مطالعه بررسی و تعین مدل منحنی های جذب ایزوتریم ومنحنی های عبور" را دفاع نموده است.


    رشته تحصیلی
    مهندسی شیمی-انرژی و محیط زیست
    مقطع تحصیلی
    کارشناسی ارشد
    محل دفاع
    کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 891.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43632
    تاریخ دفاع
    ۱۳ بهمن ۱۳۸۸
    دانشجو
    مصطفی داوودی نژاد
    استاد راهنما
    سهرابعلی قربانیان
    چکیده
    لینک فایل چکیده
    در این پژوهش با مبنا قرار دادن مدل ایزوترم لانگ‌مویر و به‌کارگیری روش جدید «سطح مؤثر جذب سطحی» مدل‌های ایزوترم جدیدی حاصل شد. این روش که از نقطه اشتراک بین مدل‌های تئوری ایزوترم جذب سطحی نتیجه‌گیری شد بر تصحیح سطح باقیمانده برای جذب در مقابل مولکول‌های جذب‌شونده، استوار است. این روش ابتدا برای مکانیسم جذب تک‌لایه ارائه و سپس به جذب چندلایه تعمیم داده ‌شد. با استفاده از رویکرد «سطح مؤثر جذب سطحی» دو مدل ایزوترم با مکانیسم جذب تک‌لایه برمبنای مدل لانگ‌مویر و یک مدل با مکانیسم جذب تک‌لایه-چندلایه برمبنای مدل الویچ و لانگ‌مویر به‌دست آمد. مبنای مقایسه مدل‌ها انجام رگرسیون آن‌ها با داده‌های تجربی ایزوترم و تحلیل‌ها آماری قرار گرفت. برای تولید داده‌های تجربی موردنیاز ایزوترم‌های تعادلی جذب سطحی پنج ترکیب بنزنی شامل بنزن، تولوئن، فنول، کلروبنزن و نیتروبنزن بر دو جاذب کربن فعال دانه‌ای با متوسط اندازه‌های ذرات 5/1 و mm 5/2 از طریق انجام آزمایش به‌دست آمد. نتایج نشان داد که به‌ترتیب کلروبنزن، نیتروبنزن، تولوئن، بنزن و فنول تمایل بیشتری برای جذب روی جاذب کربن فعال دارند و جاذب با دانه‌های ریزتر (mm 5/1) حدود 10 درصد بیشتر جذب می‌کند. به‌طور کلی ترکیب با قطبش‌پذیری بیشتر و حلالیت کمتر بیشتر جذب می‌شود و نوع استخلاف قرار گرفته بر حلقه بنزنی نقش اساسی در جذب ترکیب بر روی جاذب دارد. درنهایت رگرسیون مدل‌های جدید بر داده‌های تعادلی ایزوترم ترکیبات بنزنی انجام شد و نتایج هریک از مدل‌های ارائه‌شده با مدل‌های مشابه مقایسه شد که در همه موارد مدل‌های جدید کارایی بهتری در توصیف منحنی‌های ایزوترم از خود نشان دادند. در بخش بعدی، چندین مدل برای بیان رابطه غلظت- زمان در منحنی‌های عبور ارائه شد. از بین مدل‌های ارائه‌شده یک مدل صریح و مدل‌های دیگر ضمنی است. مدل‌های ضمنی توانایی بسیار زیادی در تطابق با داده‌های تجربی این منحنی‌ها از خود نشان داده‌اند، به‌طوری‌که درصد‌های خطا در بسیاری موارد به زیر یک درصد رسید. مدل‌های مذکور ابتدا برای توصیف داده‌های به‌دست‌آمده از فرایند جذب اسید سیتریک توسط رزین¬های تبادل یونی در دماهای 20، 35 و 55 درجه سانتیگراد، مورد استفاده قرار گرفت و سپس با تعدادی از منحنی‌های عبور که توسط محققین دیگر برای جذب مواد مختلف توسط جاذب‌های گوناگون به‌دست آمد، بررسی شد و نتایج قابل توجه‌ای حاصل شد.
    Abstract
    In this research by using derivation of Langmuir isotherm model and sharing point of this model with theoretical isotherm models, a new simple approach to derivation isotherm models named Adsorption Effective Surface (AES) was introduced. first, this new approach was developed in monolayer adsorption mechanism and then was generalized to multilayer adsorption. Three new isotherm models, two models with monolayer adsorption mechanism based on Langmuir equation and one model with monolayer-multilayer adsorption mechanism based on Langmuir and Elovich equations, was derived using AES method. Then the adsorption equilibrium isotherms of five benzoic compounds from aqueous solutions onto two granular activated carbons (GAC) with average granulometries of 1.5 and 2.5 mm were studied and modeled. Benzene (B), Toluene (T), Phenol (P), Chlorobenzene (CB) and Nitrobenzene (NB) were chosen for adsorption test and effect of adding groups methyl, hydroxide, chlorine and nitroxide on benzene ring in its adsorption were discussed. Uptake of Benzoic compounds increase with in order P