11631

11631

بررسي عوامل موثر بر فرآيندهاي بيولوژيكي اكسيداسيون آهن

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

بهمن 1391

بهمن 1391

دكتر پريسا حجازي

چكيده اكسيداسيون بيولوژيكي آهن فروس يك فرآيند صنعتي مهم در بازتوليد آهن فريك مي¬باشد. آهن فريك واكنشگري است كه در صنايع مختلفي همچون حذف هيدروژن سولفيد از جريان¬هاي گازي، گوگردزدايي از زغال سنگ، استخراج فلزات و فرآوري اسيد زهكشي معادن كاربرد دارد. در اين پروژه اكسيداسيون بيولوژيكي آهن فروس با تمركز بر كاربرد آن در حوزه شيرين¬سازي گاز ترش مورد بررسي قرار گرفته است. اكسيداسيون آهن با استفاده از باكتري اسيدي¬تيوباسيلوس فروكسيدان 1646PTCC در كشت لرزان انجام گرفته است. ابتدا با استفاده از روش "طرح يك فاكتور در يك زمان"، اثر عوامل pH، غلظت اوليه آهن فروس، غلظت اوليه گوگرد عنصري، دور همزن و نسبت حجم مايع به حجم ارلن بر سرعت اكسيداسيون بيولوژيكي آهن فروس بررسي شد. سپس براساس نتايج به دست آمده از اين بخش از روش آماري طرح فاكتوريل كامل براي بررسي برهمكنش سه عامل دور همزن، غلظت اوليه آهن فروس و نسبت حجم مايع به حجم ارلن در سه سطح استفاده گرديد. سپس آزمايش¬هاي نهايي براي كاهش فاز تاخير باكتري انجام شد. تمام بررسي¬ها در ارلن¬هاي 250 ميلي¬ليتري و در دماي C°30 انجام گرفت. براساس بررسي¬هاي انجام گرفته در طرح يك فاكتور در زمان مشخص شد كه ماكزيمم سرعت اكسيداسيون (g/L.hr)541/0 و مينيمم مقدار تشكيل رسوبات جاروسايت در pH 6/1، دور همزن200-150 دور بر دقيقه، در شرايط عدم حضور گوگرد عنصري، غلظت 25-20 گرم بر ليتر آهن فروس و نسبت حجم محيط كشت به حجم ارلن 20 درصد حاصل شد. بر مبناي روش فاكتوريل كامل مشخص شد كه سه فاكتور دور همزن، غلظت اوليه آهن فروس و نسبت حجم محيط كشت به ارلن و برهمكنش آنها با درصد بالايي بر سرعت اكسيداسيون آهن فروس موثرند، در حالي كه تنها غلظت اوليه آهن فروس بر سرعت ويژه رشد باكتري اثرگذار است. همچنين خوگيري باكتري به غلظت¬هاي بالاي آهن فروس منجر به كاهش حدود 40 درصدي فاز تاخير رشد باكتري، افزايش 36 درصدي سرعت رشد و 60 درصدي سرعت اكسيداسيون آهن توسط باكتري گرديد. واژه‌هاي كليدي: اكسيداسيون بيولوژيكي، آهن فروس، اسيدي تيوباسيلوس فروكسيدان، بررسي آماري طرح فاكتوريل كامل.