مقاله حذف مواد آلی آروماتیکی بوسیله واکنش فنتون با جایگزینی آب ژاول به جای آب اکسیژنه

word قابل ویرایش
10 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
12700 تومان
127,000 ریال – خرید و دانلود

چکیده
با توجه به مسئله حفاظت زیست محیطی در این مطالعه ، روش آزمایشگاهی حذف مواد آلی آروماتیکی نظیر متاتولوئن دی آمین ، ارتوتولوئن دی آمین ، نیترو کروزل ، نیترو فنل با استفاده از واکنش فنتون با جایگزینی آب ژاول بجای آب اکسیژنه مورد بررسی قرار گرفته است . اثر شرایط عملیاتی مانند، نمک آهن ، آب ژاول (هیپوکلرید سدیم )، زمان همزدن ، زمان واکنش ، غلظت دیفومر(ماده ضد کف )، غلظت فولوکولانت (ماده منعقدکننده )، در بازده فرایند فنتون مورد بررسی قرار گرفته است . نمونه پساب صنعتی گرفته شده از شرکت پتروشیمی واقع در منطقه ویژه اقتصادی شهرستان ماهشهر حاوی، COD به میزان ٢٠٠٠٠ میلی گرم بر لیتر میباشد. اکسیداسیون مواد آلی موجود در پساب صنعتی وابسته به میزان pH میباشد که ۳٫۵=pH مناسب این آزمایش میباشد. و مقادیر مطلوب آب ژاول و نمک آهن بترتیب : ٨٠ سیسی و ۵ سیسی گزارش شد. و افزایش نمک آهن و آب ژاول تا حد مطلوب موجب افزایش حذف مواد ارگانیک میگردد. تحت این شرایط میزان حذف مواد ارگانیک تا ٩۵% مشاهده گردید.
واژه های کلیدی: فنتون ، آب ژاول ، پساب صنعتی پتروشیمی، مواد آلی آروماتیکی.

١- مقدمه
پسماندهای آروماتیکی، گروه بزرگی از ترکیبات شیمیائی آلی میباشند. از این ترکیبات میتوان به ترکیبات متاتولوئن دیآمین ، نیترو فنل ، نیتروکروزل اشاره نمود که گروه بزرگی از مواد شیمیائی هستند که جزو محصولات جانبی، تولید ماده ایزو سیانات در شرکت صنایع پتروشیمی، میباشند. وجود این مواد سبب ایجاد مشکلات عدیده ای چون مرگ آبزیان ، بوی بد و اختلال در فعالیت میکروارگانیسم های تصفیه نهایی(بیولوژیکی)، میگردند. مطابق گزارش سازمان جهانی بهداشت میزان ٠,٠٠١ میلی گرم بر لیتر به عنوان حداکثر غلظت مجاز ترکیبات آروماتیکی در آبها در نظر گرفته شده است [١و٢]. در حالیکه برای ترکیبی چون متا تولوئن دی آمین ، که شدیدا سرطان زا و سمی میباشد، غلظت ۵٠٠ میلی گرم بر لیتر در این پساب ها مشاهده شده است . با توجه به سمیت و سرطان زا بودن این ترکیبات و عدم تجزیه بیولوژیکی در شرکت های پتروشیمی پائین دست به دلیل سمیت بالا، استفاده از روشهای پیشرفته در تصفیه این پساب ها مهم و حیاتی میباشد. واکنشهای اکسیداسیون پیشرفته فنتون بدلیل تولید رادیکالهای هیدروکسیل (عامل تخریب ترکیبات آلی) بهترین روش موجود میباشد. عامل فنتون ترکیبی از نمک های فلزی مانند آهن فرو FeSOHO۴٧٢ و پروکسید هیدروژن در محیط اسیدی و شرایط دما وفشار محیطی میباشد[٣].
در فرایند فنتون نمک آهن به عنوان کاتالیست و ماده شیمیایی پروکسید هیدروژن به عنوان اکسید کننده عمل می – کنند. از مزایای فنتون ، همزمانی اکسیداسیون و انعقاد و لخته سازی در این فرایند، افزایش اکسیژن موجود در آب ، سادگی کنترل شرایط عملیاتی، ایجاد غلظت بالایی از رادیکالهای آزاد هیدروکسیل در دقایق اولیه واکنش ، تخریب ترکیبات آلی در زمان های بسیار کوتاه ، استفاده در غلظت های بالای مواد آلاینده در پساب و سادگی مهیا نمودن تجهیزات و انرژی اشاره کرد.
فرایند اکسیداسیون فنتون ( نمک آهن و پروکسید هیدروژن ) در تصفیه پساب صنایع رنگ ، پارچه سازی، داروسازی، کاغذ و خمیر کاغذ، چوب پنبه ، بیمارستان و غذایی استفاده شده است [٣].
در این مطالعه از ماده شیمیایی هیپوکلرید سدیم (آب ژاول )به عنوان اکسیدکننده استفاده شده است . واکنش اکسیداسیون فنتون در حضور ماده شیمیایی پروکسید هیدروژن و هیپوکلرید سدیم در زیر نشان داده شده است :
رادیکالهای هیدروکسیل تولید شده ، قویترین اکسید کننده بعد از فلوئور با قدرت اکسید کنندگی ٢.٨ ولت میباشند و بصورت غیر انتخابی در واکنش با ترکیبات آلی شرکت میکنند.
واکنش فنتون بشدت تحت تاثیر میزان pH، دما، غلظت نمک آهن ، پروکسید هیدروژن و یا هیپوکلرید سدیم می باشد. در صورت عدم تنظیم غلظت این مواد بازده واکنش فنتون کاهش مییابد[۴].
٢- مواد و روشها
ترکیبات شیمیایی مورد استفاده در این مطالعه از جمله متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دی آمیـن ، معرف pH، فروئیـن ، محلول فروآمونیـوم سولفات ، مرکوری سولفات ، هیپوکلریدسدیم بجز هیپوکلریدسدیم که ساخت ایران بود، همگی ساخت شرکت مرک آلمان بودند. ازآنجائیکه بازده واکنش فنتون شدیدا وابسته به pH واکنش می باشد لذا در مرحله اول مطابق جدول (١) به بررسی تاثیر pH براکسیداسیون ترکیبات متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دیآمیـن بترتیب در غلظت های ثابت ٠.١، ٠.۶، ٠.٢، ٠.٣، ٠.۴ و ٠.۴درصد(مجموعا ٢%) و ۶۵ سیسی از محلول هیپوکلریدسدیم ( ١٣٠ میلیگرم بر لیتر) و ۵ سیسی از محلول سولفات آهن هفت آبه و زمان همزدن ۶ دقیقه و زمان واکنش ۶٠ ثانیه پرداخته شد.
در مرحله دوم مطابق جدول (٢) به بررسی تاثیر غلظت هیپوکلریدسدیم براکسیداسیون ترکیبات متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دیآمیـن بترتیب در غلظت های ثابت ٠.١، ٠.۶، ٠.٢، ٠.٣، ٠.۴ و ٠.۴درصد(مجموعا ٢%) و ۳٫۵=pH و ۵ سی سی از محلول سولفات آهن هفت آبه و زمان همزدن ۶ دقیقه و زمان واکنش ۶٠ ثانیه پرداخته شد.
در مرحله سوم مطابق جدول (٣) به بررسی تاثیر غلظت محلول نمک آهن براکسیداسیون ترکیبات متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دیآمیـن بترتیب در غلظت های ثابت ٠.١، ٠.۶، ٠.٢، ٠.٣، ٠.۴ و ٠.۴درصد(مجموعا ٢%) و ٣۵=pH و ٨٠ سی سی از محلول هیپوکلرید سدیم و زمان همزدن ۶ دقیقه و زمان واکنش ۶٠ ثانیه پرداخته شد.
در مرحله چهارم مطابق جدول (۴) به بررسی تاثیر زمان همزدن براکسیداسیون ترکیبات متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دیآمیـن بترتیب در غلظت های ثابت ٠.١، ٠.۶، ٠.٢، ٠.٣، ٠.۴ هیپوکلرید سدیم و ۵ سی سی از محلول سولفات آهن هفت آبه و ٠.۴درصد(مجموعا٢%) و ٣۵=pH و٨٠ سی سی از محلول زمان واکنش ۶٠ ثانیه پرداخته شد.

در مرحله پنجم مطابق جدول (۵) به بررسی تاثیر زمان واکنش براکسیداسیون ترکیبات متاتولوئن دی آمیـن ، نیـترو فنل ، مونو نیـترو تولوئن ، نیـتروکروزول ، دی نیـترو تولوئن ، ارتوتولوئن دیآمیـن بترتیب در غلظت های ثابت ٠.١، ٠.۶، ٠.٢، ٠.٣، ٠.۴ و ٠.۴درصد(مجموعا٢%) و ۳٫۵=pH و٨٠ سی سی از محلول هیپوکلرید سدیم و ۵ سی سی از محلول سولفات آهن هفت آبه و زمان همزدن ۵ دقیقه پرداخته شد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 12700 تومان در 10 صفحه
127,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد