16409

16409

جداسازي يون سرب از محيط آبي توسط غشاي مايع تثبيت شده

كارشناسي ارشد

فرآيندهاي جداسازي

دي 1395

دكتر احمد رهبر

مهندسي شيمي

در حال حاضر جداسازي اجزاي شيميايي توسط فرآيندهاي غشايي، به دليل كارايي بالا و آلودگي¬هاي كم نسبت به روش¬هاي مرسوم و سنتي حجم وسيعي از پژوهش¬هاي علمي را در زمينه¬ي جداسازي به خود اختصاص داده¬است و اميد آن مي¬رود كه در آينده¬اي نه چندان دور جايگزين بسياري از تاسيسات جداسازي نظير پالايشگاه¬ها و پتروشيمي¬ها گردد. در بين انواع غشا، غشاهاي مايع نسبت به غشاهاي جامد مزايايي از جمله ضريب نفوذ بيشتر اجزا در آن¬ها و در نتيجه سرعت انتقال جرم بيشتري را از خود نشان مي¬دهند. البته غشاهاي مايع به دليل عدم پايداري مناسب ، تاكنون به صورت گسترده در صنعت مورد استفاده قرار نگرفته¬اند. در اين پژوهش جداسازي يون سرب از محيط آبي توسط غشاي مايع تثبيت¬شده مورد بررسي قرار گرفته است و سعي شده كه از حلال و حامل مناسب در جهت ارتقاي پايداري و عملكرد غشا استفاده گردد. همچنين پارامترهاي موثر بر اين جداسازي نظير غلظت حامل، pH اوليه¬ي فاز خوراك، غلظت اسيد در فاز دريافت¬كننده و سرعت همزن مورد بررسي قرار گرفته¬است. در اين پژوهش از زايلن بعنوان حلال آالي، از دپا به عنوان حامل آنيوني و از محلول هيدروكلريك اسيد بعنوان فاز آبي پذيرنده استفاده گرديد. نقطه¬ي بهينه¬ي جداسازي در شرايطي كه غلظت حجمي حامل در فاز غشا برابر 20 درصد ، فاز پذيرنده محلول 1/0 مولار هيدروكلريك اسيد، سرعت همزن 350 دور بر دقيقه و pH اوليه¬ي فاز خوراك برابر 5/4 بود حاصل گرديد و در اين شرايط براي درصد جداسازي و همچنين متوسط فلاكس انتقال جرم يون سرب(II) در مدت 6 ساعت فرآيند به ترتيب مقادير 85/24 و 3/97e-6mol/m2.s حاصل گرديد.

1395/11/09

1/1/1900 12:00:00 AM

Using liquid membrane and, in particular, supported liquid membrane (SLM) is a novel method of separation in comparison to other methods such as adsorption, extraction an​d ion exchange. SLM is a combination of simultaneous extraction an​d disposal whose high efficiency an​d capability is proven by many studies. So far, many researchers have utilized SLM in various scientific fields including analytical chemistry, organic an​d inorganic chemistry, chemical engineering, biotechnology an​d bio pharmaceutics. Dynamic transfer, high selectivity, possibility of expensive carriers usage, low energy consumption an​d low operational costs are part of the advantages attributed to SLM. This work presents experimental studies for Pb2+ ion pertraction using flat sheet supported liquid membrane (SLM) operated in a batch mode. Carrier di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) diluted with xylene has been used as the membrane phase. The effect of different physical an​d chemical parameter such as stirring speed, pH of feed phase, carrier concentration, stripping solution concentration has been investigated on the extraction of Pb(II). Highest separation an​d flux value of 85.24% an​d 3.9710-6mol/(m2.s) was observed for 20% v/v D2EHPA as the carrier, pH of feed phase at 4.5, keeping the stripping acidity at 0.1M HCl an​d stirring speed of 350 rpm. The support was used in experiments was PTFE with 0.45 μm pore size. The membrane was found to be stable over 45 h of operation.