دفاعیه دکترا در دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز
| تاریخ ارسال: 1398/12/11 |
.jpg) |
مهندس بابک محمد طهرانی ، دانشجوی دوره دکتری مهندسی‌شیمی، دوشنبه دوازدهم اسفند ماه 1398، از رساله خود با عنوان «حذف گادولینیوم و نئودیمیوم از محلول آبی توسط غشای مایع تثبیت شده حاوی نانوذرات» با راهنمایی دکتر احمد رهبر دفاع خواهد نمود. |
در این پژوهش استفاده از غشای مایع تثبیت شده با هدف مطالعه عملکرد نانوذرات در جداسازی یونهای فلزی گادولینیوم و نئودیمیوم از محلول آبی اسید نیتریک مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور با استفاده از نانوذرات SiO2 و TiO2 در فاز آلی غشای مایع تثبیت شده حاوی کروزن و 336Aliquat به عنوان حامل، برای جداسازی گادولینیوم و نئودیمیوم از فاز خوراک با غلظت اولیه فلز mg/l 10 و pH 1.2 آزمایشهایی صورت گرفت. اثر غلظت اسید نیتریک و غلظت ماده حامل در فاز غشایی بر ضریب تراوایی سامانه جداسازی بررسی شد و غلظتهای M HNO3 2 در هر دو سامانه حذف گادولینیوم و نئودیمیوم و غلظت حامل 336 M Aliquat 0.02 برای حذف نئودیمیوم و 336 M Aliquat 0.015 برای حذف گادولینیوم به عنوان شرایط بهینه این دو پارامتر بدست آمد. به علاوه، در جهت مطالعه تاثیر نانوذرات، اثر پارامترهای اندازه، غلظت و نوع نانوذرات جهت حذف گادولینیوم و نئودیمیوم در غشای مایع تثبیت شده مورد مطالعه قرارگرفت. نتایج نشان داد به طور کلی استفاده از نانوذرات میتواند موجب بهبود انتقال جرم در غشای مایع تثبیت شده شود، اما افزایش غلظت و اندازه نانوذرات از حدی مشخص، باعث بروز اثرات منفی مانند انسداد حفرات و به هم پیوستگی نانوذرات و متعاقبا کاهش انتقال جرم خواهد شد. در این راستا، مشاهده شد که در صورت حضور نانوذرات SiO2 با اندازه nm 20 و جزء جرمی 0.04 درصد وزنی در فاز غشایی، ضریب تراوایی میتواند حداکثر تا %42 برای حذف نئودیمیوم در غشای مایع تثبیت شده افزایش یافته و در حالت استفاده از نانو ذرات TiO2 با اندازه nm 70 و جزء جرمی 0.12 درصد وزنی، تراوایی غشای مایع تثبیت شده برای حذف گادولینیوم را حداکثر تا حدود %48 کاهش دهد. به علاوه آزمایش دوام نیز نشان دهنده افت نسبی تراوایی در غشای مایع تثبیت شده حاوی نانوذرات برای 10 دوره عملکرد غشای مایع تثبیت شده بود. همچنین، مکانیسمهای محتمل عملکرد نانو ذرات در سامانه غشای مایع مورد بررسی قرار گرفت و مکانیسم نفوذ براونی به عنوان موثرترین مکانیسم در انتقال جرم این سامانه شناخته شد. همچنین، روابطی برای محاسبه ضریب انتقال جرم بر اساس معادلات تئوری و تشابه انتقال حرارت و انتقال جرم توسعه داده شد که به ترتیب دارای خطای نسبی مطلق میانگین %17.03 و %21.28 بودند. در انتها نیز مدلسازی دوبعدی برای تشریح هرچه بهتر عملکرد نانوذرات انجام شد.
واژه‌های کلیدی: غشای مایع تثبیت شده، گادولینیوم، نئودیمیوم، نانوذره، جداسازی
دفعات مشاهده: 2027 بار |
دفعات چاپ: 343 بار |
دفعات ارسال به دیگران: 0 بار |
0 نظر