عنوان پایان‌نامه
حذف آلاینده های زیست محیطی از کاتالیست های مستعمل صنایع نفتی با استفاده از روش فروشویی زیستی در میلی بیورآکتور و جداسازی یون های استخراجی توسط نانو ذرات مغناطیسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 963.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46305
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- بهروز نعمت دوست حقی
- استاد راهنما
- قاسم عموعابدینی
- چکیده
- در سال¬های اخیرکاتالیست¬های فرسوده پالایشگاهی از روش¬های شیمیایی برای بازیابی فلزات با ارزششان استفاده می کنند. کارخانه¬های صنعتی-شیمیایی زیادی وجود دارند که از مقادیر بالای کاتالیست¬های حاوی فلزاتی مانند پلاتین-وانادیوم-پالادیوم-مولیبدن و نیکل استفاده می¬کنند بازیافت فلزات با ارزش هنگامی که سود تجاری مورد نظر باشد در مقیاس صنعتی با مصرف بالای اسید همراه است در این حالت مقادیر زیادی ضایعات سمی تولید و گازهای آلوده وارد محیط زیست می¬شوند. هزینه بالا و اثرات زیست محیطی منفی روش¬های دیگر سبب شده است که فناوری فروشویی زیستی در مورد این مواد مورد تحقیق قرار گیرد، توسط فروشویی زیستی فلزات بازیافت شده و قابل استفاده مجدد هستند و همچنین از مواد خالص باقیمانده نیز میتوان در جاهای مختلف دیگری مانند صنایع ساختمانی، سرامیک سازی، کارخانجات آسفالت سازی و غیره استفاده نمود. در این تحقیق استخراج میکروبی فلزات نیکل و مولیبدن از کاتالیست¬های فرسوده پالایشگاه تهران مورد بررسی قرار گرفت. از میان باکتری¬های رایج در استخراج میکروبی، باکتری اسیدوتیو باسیلوس فرواکسیدانس مورد استفاده قرار گرفت. این پروژه شامل دو فاز می¬باشد. در فاز اول که فاز زیستی این پروژه بود سینتیک رشد باکتری مذکور مورد ارزیابی قرار گرفت در مرحله بعد باکتری مورد نظر به مقادیر مختلف کاتالیست تطبیق داده شد این تطبیق به این جهت بود که رشد باکتری به¬ علت وجود فلزات سنگین و سمی متوقف نشود در ادامه اثر پارامترهای مختلفی همچون pH در بازه¬های5/1 تا3/2، دانسیته پالپ در بازه¬های 1 تا 10 گرم بر لیتر، اندازه ذره 30 تا 190 میکرون و دما در بازه¬های 30 تا 38 درجه سانتیگراد بر مقدار جداسازی فلزات نیکل و مولیبدن مورد بررسی قرار گرفت و مقدار 4/67درصد استخراج برای مولیبدن و 95/96 درصد استخراج برای نیکل بدست آمد و مشخص شد که با افزایش مقدار pH، دانسیته پالپ و اندازه ذره میزان استخراج زیستی کاهش می¬یابد و سپس توسط نرم¬افزار RSM مقادیر بهینه این متغیرها در حالات مختلف و مقدار جداسازی فلزات نیکل و مولیبدن محاسبه و مقدار بهینه مربوط به جذب نیکل و مولیبدن با توجه به تاثیر پارامترهای مختلف بدست آمد. پس از بدست آوردن بهترین شرایط جذب زیستی، با استفاده از نانوذرات اکسید آهن، میزان نیکل در یک شرایط بهینه از نظر دمایی، pH، دور شیکر مورد بررسی قرار گرفت و میزان %87 درصد نیکل بدست آمد.
- Abstract
- A wide variety of metallurgical and biological processes are used to treat spent refinery catalysts. These catalysts due to hazardous and valuable metals are very important in terms of environmental concerns and enormous economic values. Bioleaching process for recovery of Ni and Mo from spent refinery catalysts was carried out using acidophilic bacterium Acidithiobasillus ferrooxidans. These bacteria after adaptation due to its growth mechanism are able to dissolve metals including Ni & Mo in different concentrations which have been investigated in this survey. Bacteria were grown in the presence of up to 10 g/l of spent catalyst in the leaching medium. The effects of pulp density, particle size, initial pH and temperature were studied in detail. Their solution composition was evaluated by means of inductivity coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES). The maximum extraction yield of metals (96.95% Ni, 67.4% Mo) was obtained with a concentration of 2.2 g/L spent catalyst in process optimization. Furthermore, two quadratic polynomial Models were successfully fitted to experimental data with response surface methodology (RSM).
