نشریه کاربرد شیمی در محیط زیست
پیاپی 20 (پاییز 1393)

این مقاله مروری بر تحقیقات اخیر انجام گرفته، در خارج ساختن آلاینده های مختلف با استفاده از انواع جاذب های ارزان قیمت می باشد که در آن به جای کربن فعال تجاری از مواد ارزان تر و در دسترس هم چون کیتوسان، زئولیت، پسماندهای گیاهی و سایر جاذب هایی که قابلیت جذب بالا و دسترسی آسانی دارند استفاده شده است.

هدف از این تحقیق تخریب ریزآلاینده رنگ قرمز 198 تحت ترکیب ازون، سونولیز و تلفیقی از این دو روش درحضورنانو TiO2و ZnO به عنوان کاتالیزور است که در یک سیستم آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر پارامترهای کلیدی مثل pH وTOCوBOD5 وCOD وEC برای محلول رنگ قرمز 198 بررسی و مورد آزمایش قرار گرفت. غلظت و مقدار جذب در طول آزمایش با دستگاه اسپکتروفتومتری UV-Vis ثبت شد. نتایج نشان داد که میزان تخریب فقط در فرآیند ازوناسیون با درصد بالایی انجام گرفته است که بدون ته نشینی ریزآلاینده رنگ قرمز 198 و عاری ازکدورت جواب داد. پارامترهای آزمایش های فوق الذکر در حد مطلوب و قابل قبول در گستره استانداردهای محیط زیست می باشد. هم چنین روش سونولیز تاثیر چندان زیادی در تخریب ریز آلاینده ندارد. راندمان تخریب در روش ازون، %99 در محیط های بازی، خنثی، اسیدی به دست آمد.

یکی از کلیدی ترین نیازهای بشر امروز گاز طبیعی است.گاز طبیعی همواره با مقادیری از ناخالصی ها که مهم ترین آن ها گازهای اسیدی هستند توام است. مسایل زیست محیطی، خوردگی، کاهش ارزش حرارتی گاز طبیعی و مشکلات مربوط به انتقال گاز حکم می کند که مقدار هیدروژن سولفید و دی اکسیدکربن گاز تولید شده به ترتیب کم تر از ppm 3 و ppm 2 باشد. متداول ترین روش حذف گازهای اسیدی استفاده از محلول های آبی آلکانول آمین ها است و در این میان دی اتانول آمین به خاطر جذب انتخابی هیدروژن سولفید کاربرد وسیعی یافته است. به علت کاربرد وسیع این واحدها، همواره نیاز به تحقیقات گسترده، صنعتی و کاربردی در این موارد احساس می گردد. بنابراین با بررسی کارهای انجام شده در سال های اخیر و تحلیل موارد مورد نیاز، سعی در انجام پژوهشی کاربردی گردیده است. بدین ترتیب که گاز ترش پالایشگاه بیدبلند و مشکلات ایجاد شده در اثر کاربرد این گاز ترش ابتدا بررسی گردیده است. سپس برای بررسی دقیق تر امکان سنجی احداث واحد جدید شیرین سازی در این پالایشگاه، کاربرد گاز پس از شیرین سازی در واحد حساس و اقتصادی گاز مایع مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور با وارد کردن مباحث اقتصادی در این طرح، سعی بر بررسی اقتصاد مسئله و ایجاد تحلیل جامع تر گردیده است. در نرم افزار شبیه ساز پارامترهای حیاتی در اقتصاد، مقایسه آمین های مختلف و بازده برج شناسایی و تغییرات آن به طور خاص در هنگام تغییرات دیگر پارامترها بررسی شده است و به منظور ایجاد شبیه سازی دقیق تر، پیشگوهای نرم افزاری به صورت محافظه کارانه ای تنظیم گردیده اند. پس از شناخت دقیق مسئله و به دست آوردن شرایط بهینه عملکردی برج مطابق داده های ورودی در مورد واحد نمونه مورد بررسی، نتایج تحلیل، قبل و بعد از شبیه سازی برج های مذکور باهم مقایسه و تحلیل گردیده است.

سرخارگل گیاهی علفی و چند ساله متعلق به تیره گل ستاره بوده و منشا آن شمال آمریکا گزارش شده است. سرخارگل دارای خواص آنتی ویروس، ضد باکتری و ضد قارچ می باشد. در این مطالعه اندام هوائی سرخارگل با استفاده از شش روش مختلف خشک کردن شامل سایه، گل خانه، آفتاب و خشک کن کابینتی صنعتی با دماهای 50، 60 و 80 درجه سلسیوس خشک گردید. مواد موثره با روش اولتراسونیک با امواج مافوق صوت استخراج گردیده و مقادیر مشتقات کافییک اسید، آلکامیدها (8 و9) با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا و مقدار ترکیبات فنل کل گیاه با دستگاه اسپکتروفتومتری تعیین مقدار شدند. نتایج نشان داد که نمونه های خشک شده در گل خانه با پوشش پلاستیکی دارای بیش ترین مقادیر کلروژنیک اسید (18 /3 میلی گرم برگرم در ماده خشک)، اکیناکوزید (29/ 4 میلی گرم بر گرم در ماده خشک)، سیناریک اسید (55/ 1 میلی گرم بر گرم در ماده خشک) و فنل کل (363 میلی گرم بر گرم در ماده خشک) می باشند. هم-چنین نمونه های خشک شده در سایه دارای بالاترین مقادیر کافتاریک اسید (8/ 25 میلی گرم بر گرم در ماده خشک)، شیکوریک اسید (57/ 36 میلی گرم بر گرم در ماده خشک) و آلکامیدها (1 /361 میکروگرم برگرم در ماده خشک) می باشند. به طور کلی با توجه به نتایج این تحقیق می توان اظهار نمود که خشک کردن با استفاده از گل خانه با پوشش پلاستیکی و خشک کردن در سایه برای به دست آوردن بالاترین مقدار ترکیبات مواد موثره در سرخارگل مناسب می باشد.

هدف از این تحقیق حذف یا تخریب آنیلین (AN) با استفاده از روش اوزناسیون کاتالیتکی TiO2 و اوزناسیون خالص که در یک سیستم آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفت. اثر پارامترهای کلیدی مثل PH در سه محیط قلیائی با و9 =PH و اسیدی با3= PH و محیط خنثی با 68/ 6= PHکه همان PH خود محلول بود و هم چنین استفاده از کاتالیزور TiO2 به تنهایی و همراه با ازوناسیون در مقدارهای gr 0/012 و gr 0/007 به منظور میزان تخریب آنیلین تحت بررسی و آزمایش قرار گرفت. غلظت و مقدار جذب آنیلین در طول آزمایش با دستگاه اسپکتروفتومتری UV ثبت شد. نتایج نشان داد که میزان تخریب آنیلین در اوزناسیون خالص و در PH خود محلول که همان محیط خنثی 86/ 6=PH می باشد بیش تر از حالت اسیدی و بازی و هم چنین بیش تر از سیستم تلفیقی با اوزن و TiO2 بوده است. افزودن نانو ذرات تیتانیوم دی اکسید به مقدار gr 0/012 و gr 0/007 که به ترتیب میزان تخریب آن ها %5/ 66 و %73 شد که نسبت به تخریب ازوناسیون تنها کاهش یافته است. راندمان تخریب %85 در محیط خنثی ازوناسیون تنها حاصل شد.

پیوستگی و ارتباط بخش های مختلف در یک فرآیند شیمیایی باعث نیازمندی واحد به یک سیستم کنترلی جامع هم چون سیستم کنترلی Plant-wide شده است. سه عامل اساسی که به عنوان دلایل اصلی نیاز به سیستم کنترلی Plant-wide در یک فرآیند بیان می شوند عبارتند از: تاثیرات جریان های برگشتی، تاثیرات تغییر در مقدار مواد شیمیایی ورودی، تاثیرات انتگراسیون حرارتی. فرآیند استخراج بنزن شامل یک برج استخراج با حلال و برج های تقطیر برای جداسازی و برگشت حلال است. وجود این جریان برگشتی و امکان تجمع مواد در فرآیند باعث به وجود آمدن شرایط مناسب برای استفاده از استراتژی plant-wide شده است. واحد صنعتی استخراج بنزن متشکل از سه بخش اصلی استخراج با حلال، تقطیر و برگشت حلال می باشد. در بخش استخراج با حلال، خوراک (شامل بنزن و تولوئن و موادغیر آروماتیک) وارد ستون استخراج می شود، که با استفاده از حلال NFM مواد آروماتیک بازیافت می گردند سپس حلال نیز در برج تقطیر بازیابی شده و به واحد استخراج برگشت می شود.

مرکاپتان ها (تیول) آلاینده های بدبویی هستند که با محیط زیست ما سازگار نمی باشند. در میان تیول ها متیل مرکاپتان نماینده یک ترکیب بدبو با سمیت قابل توجه و آستانه بوی بسیار پایین می باشدکه اغلب از منابع طبیعی، فرآیندهای تصفیه نفت خام، صنعت خمیرچوب، عملیات انجام شده روی زباله ها و فعالیت های مرتبط با انرژی به دست می آید. به خاطر تمام مشکلاتی که مرکاپتان ها در صنایع نفت و یا فرآوری گاز طبیعی مانند صدمات قابل ملاحظه به شبکه انتقال، به سبب وجود فرآیند خوردگی و دستگاه های مصرف کننده گاز به وجود می آورند و هم-چنین مصرف کنندگان خانگی گاز علاقه دارند غلظت مرکاپتان در گاز طبیعی آن ها کم تر از ppm 2-5 باشد که این امر سبب می شود که بحث جداسازی مرکاپتان ها از گاز طبیعی پیش روی ما قرار بگیرد. اغلب فرآیندهای مدرن برای حذف کامل مرکاپتان براساس جذب سطحی و واکنش های شیمیایی استوار هستند که در این مقاله، مروری به جداسازی مرکاپتان از گاز طبیعی با روش جذب سطحی پرداخته شده است.

ارزیابی ریسک، شناسایی مخاطرات فرآیندی با استفاده از روش های سیستماتیک جهت اطمینان از سطح ایمنی واحدهای فرآیندی امری ضروری است. یکی از مراحل افزایش سطح ایمنی در صنایع شیمیایی، ارزیابی ریسک خطراتی مانند رهایش و پخش مواد شیمیایی در محیط زیست است. مدل سازی خطرات موادشیمیایی از جمله نحوه رهایش این مواد، آلودگی محیط زیست در یک واحد فرآیندی از مهم ترین مراحل ارزیابی ریسک محسوب می شود. مدل سازی رهایش مواد، آتش سوزی و انفجار توسط نرم افزارهایی مانند PHAST انجام می گیرد. در این مقاله سناریوی رهایش مواد از فلنج لوله به قطر4 اینچ، مخزن گازمایع،گاز بوتان و تاثیر آن بر محیط زیست پیرامون تاسیسات مورد ارزیابی واقع شد.