عنوان پایان‌نامه
بررسی تجربی اثر فرایند های حرارتی جهت افزایش کارائی کربن فعال برای جذب آلاینده های گازی ید
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1751.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 75397
- تاریخ دفاع
- ۰۳ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- ماندانا میررکنی
- چکیده
- خواص منحصریفرد کربن فعال که منجر به خواص جذبی بالا می شود، به همراه در دسترس بودن مواد اولیه پایه سلولزی، و نیز قابلیت مناسب بازیافت این ماده، کربن فعال را به عنوان جاذبی پرکاربرد در صنعت مطرح کرده است. توانایی انواع مختلف کربن فعال حاصل از منابع گیاهی در جذب بو، رنگ و مزه از مایعات و گازها از سال ها پیش شناخته شده است. از جمله مهمترین کاربردهای این جاذب، تکنولوژی های جداسازی و تصفیه پساب ها است. در صنعت هسته ای ایران، در حال حاضر یکی از اولویت های اصلی پیش رو، مدیریت پسمانداری و ایمنی هسته ای است و با توجه به اینکه علم و فناوری تولید کربن فعال منحصرا در اختیار چند شرکت بزرگ بین المللی بوده و منابع علمی و فنی در زمینه تولید کربن فعال و امکان سنجی بهینه سازی فرایند تولید بسیار محدود هستند، دستیابی به روش تولید و بهینه سازی خواص جذبی کربن فعال برای حذف الاینده های گازی به منظور بومی سازی تولید جاذب های کربن فعال، محل تحقیق و توسعه است. در پژوهش پیش رو، توسعه روش تولید کربن فعال به منظور دستیابی به تخلخل های بالا و بهبود فرایند جذب مدنظر است. بدین منظور تاثیر فرایند حرارتی در قالب دمای فعال سازی و زمان فعال سازی، بکارگیری تواما فعال سازی فیزیکی و شیمیایی در مقابل فعال سازی شیمیایی، و نیز تاثیر آغشته سازی نمونه کربن فعال سنتز شده با نیترات نقره بررسی شده است. در شرایط عملیاتی بهینه، سطح ویژه 1050 متر مربع بر گرم به دست آمده و راندمان بالای 90 درصد برای حذف ید رادیواکتیو-131 گزارش شده است. همچنین روشی جهت نشاندن ذرات نانو-آهن بر روی کربن فعال دارای حفرات میکرو توسعه یافته است که در این زمینه از اولین تلاش های عملی در دنیا به حساب می آید. در توسعه این روش چالش اصلی یافتن محدوده قابل قبول از غلظت محلول کلرور آهن بوده که مستقیما بر نتیجه فرایند تاثیر می گذارد. به همین دلیل نمونه هایی با غلظت های متفاوت تعریف شده سنتز شده اند و با استفاده از آنالیز SEM ارزیابی شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهدغلظت های پایین محلول کلرور آهن در محدوده 0.2 مولار، می تواند معنادار و موثر باشد.
- Abstract
- Unique properties of activated carbon that leads to high level of adsorption with available basis cellulose and appropriate recyclability of this material, has turned carbon into one of the most applicable adsorbents at industry. The unique properties of activated carbon obtained from herbal resources for adsorbing odor, color and taste of liquids and gases were already recognized since many years ago. One of the most applications of this adsorbent material is separation and purification technology of wastewaters. In Iran’s nuclear industry at the present time, one of the main priorities are waste material management and safety of nucleus. According to the advancement in the field of science and technology of producing carbon that is exclusively held by several large international companies and scientific and technical resources of producing carbon, it is very difficult to perform feasibility study for optimizing this process for large scale of production. Development of production and optimization methods of adsorption properties of activated carbon is with the purpose of eliminating gas pollutants for native production of carbonated adsorbents. This research deals with developing activated carbon for obtaining high levels of porosity and improving adsorption process. Therefore, the influence of heating processes within activation step and time of activation with physical and chemical activation against chemical application and influence of impregnation of sample activated synthesized carbon with silver nitrate is examined. Under optimum operational condition, a specific surface of 1050sqaure meters per gram and high efficiency of over 90% for eliminating radioactive 131 was reported. Moreover, a method was developed for synthesis of nano-iron particles on activated carbon by having microspores; in which, this is regarded as the first scientific attempt in this field all through the world. In the way of developing this method, the main challenge is finding acceptable density of iron chloride solution that directly influences on result of process. Therefore, some samples with different densities were synthesized and were analyzed by SEM method. Results showed that low density of iron chloride solution at 0.2 molar range, can be effective.
