جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "heavy metal removal" در نشریات گروه "مهندسی شیمی، نفت و پلیمر"
تکرار جستجوی کلیدواژه «heavy metal removal» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
فرضیه:
در این پژوهش، غشای لایه نازک نانوصافشی بر پایه پلی اترسولفون، با استفاده از آکریلیک اسید و نانوالیاف کربن، تهیه شد و اثر لایه سطحی ایجادشده بر جداسازی فلز سنگین و خواص ضدجرم گرفتگی غشا ارزیابی شد.
روش هاغشاهای لایه نازک به کمک روش پوشش دهی-غوطه وری، تهیه شدند. مشخصات غشاها با میکروسکوپی الکترون پویشی (SEM) و طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه (FTIR) ارزیابی شد. همچنین با استفاده از الگوریتم طراحی آزمایش تاگوچی، اثر لایه سطحی ایجادشده بر خواص فیزیکی و شیمیایی غشاها نظیر اندازه حفره ها و آب دوستی و عملکرد آن ها از نظر شار آب خالص، شار و پس زنی نمک سدیم سولفات و مقدار حذف فلزات سنگین بررسی شد.
یافته هانتایج نشان داد، غشای اصلاح شده با غلظت آکریلیک اسید %2.5، غلظت نانوالیاف کربن 0.5% و زمان انجام واکنش 3h، دارای آب دوستی بیشتر و اندازه حفره های بزرگ تر در مقایسه با سایر غشاهاست. تصاویر ثبت شده با SEM از مقطع غشاهای اصلاح شده، نشان داد، مقادیر مناسب پارامترهای اصلاح سطح، موجب تشکیل لایه پلی (آکریلیک اسید) با تراکم مناسب، پراکندگی مطلوب نانوذرات و بدون تشکیل کلوخه در بدنه غشای بهینه شده است. نتایج حاکی از بهبود شایان توجه شار عبوری محلول فلز سنگین از غشای بهینه نسبت به غشای خام بود. همچنین کاهش شار در غشای بهینه، %1.16 کمتر از نمونه اصلاح نشده بود که نشان دهنده مقاومت مناسب غشای اصلاح شده در برابر گرفتگی است. مقدار حذف یون مس، کروم و سرب به کمک غشای خام به ترتیب 58.9، 52.0، و %62.3 و برای غشای بهینه به ترتیب 82.3، 80 و %89.5 اندازه گیری شد. نتایج حاکی از عملکرد بهتر غشای اصلاح شده در حذف فلز سرب در مقایسه با مس و کروم بود.
کلید واژگان: غشای لایه نازک نانوفیلتراسیون, اصلاح سطح, پلی آکریلیک اسید, نانوفیبرکربن, حذف فلز سنگین, مقاومت ضد گرفتگیHypothesis:
Thin-film nanofiltration membranes based on polyether sulfone were prepared using acrylic acid and carbon nanofibers, and the effect of the coating layer on heavy metal separation and antifouling properties of the membrane was evaluated
MethodsThin film nanofiltration membranes were prepared using dip-coating technique. The properties of the pristine and modified membranes were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) images and Fourier transform infrared (FTIR) analysis. Also, by the Taguchi experimental design algorithm, the effect of the coating layer on the physical and chemical properties of the membranes such as pore size membrane hydrophilicity, and their performance in terms of pure water flux, sodium sulfate rejection and flux, and heavy metal removal efficiency were investigated.
FindingsThe results revealed that the modified membrane with 2.5% acrylic acid 0.5% carbon nanofiber, and 3 h of reaction time exhibited higher hydrophilicity and larger pore size than other membranes. SEM images of the modified membranes revealed that appropriate amounts of surface modification parameters led to the formation of a polyacrylic acid layer with suitable density and desirable dispersion of nanoparticles and no agglomeration in the optimized membrane structure. The results indicated a significant improvement in the permeation flux of heavy metal solutions through the optimized membrane compared to the pristine membrane. Additionally the flux reduction in the optimized membrane was 16.1% less than that of the unmodified sample, demonstrating the suitable resistance of the modified membrane to fouling. The removal percentage of Cu, Cr and Pb was 58.9%, 52.0%, and 62.3% for the neat membrane, whereas it was 82.3%, 80.0%, and 89.5% for the superior modified membrane, respectively. The results indicated that the modified membrane performed better in removing lead than copper and chromium.
Keywords: Thin-Film Nanofiltration Membrane, Surface Modification, Polyacrylic Acid, Carbon Nanofibers, Heavy Metal Removal, Anti-Fouling Resistance -
در این مطالعه، شبیه سازی استخراج مایع- مایع روی با استفاده از تری فلویورو استیل استون به عنوان حلال در تماس دهنده غشایی فیبر توخالی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام شد. معادلات موازنه جرم و مومنتوم (ناویر- استوکس) برای بیان انتقال املاح روی به وسیله تماس دهنده غشایی استفاده شدند. پس از اعمال شرایط، معادلات حاکم با استفاده از روش المان محدود شبیه سازی شدند. پس از اعتبارسنجی نتایج، شبیه سازی برای مطالعه توزیع غلظت روی به صورت دو بعدی و سه بعدی و هم چنین بررسی اثر مولفه های مختلف مانند ضریب توزیع و شدت جریان بر بازده استخراج انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضریب توزیع از 1 به 10، میزان استخراج یک بار گذر از 10 به 100 درصد افزایش پیدا کرد. هم چنین راندمان استخراج در جریان ناهمسوی لوله و پوسته نسبت به جریان همسو 9 درصد بیشتر است. علاوه بر این، با بررسی نتایج می توان به این نتیجه دست یافت که دینامیک سیالات محاسباتی می تواند به عنوان یک ابزار موثر برای توسعه فرایندهای استخراج مبتنی بر غشا، استفاده شود.کلید واژگان: مدل سازی, حذف فلز سنگین, استخراج با حلال, تماس دهنده غشایی فیبر توخالیModeling and Simulation of Zn Heavy Metal Removal from Wastewater in Hollow Fiber Membrane ContactorIn this study, computational fluid dynamics simulation of liquid-liquid extraction of zinc was performed using trifluoroacetylacetone as a solvent in the hollow fiber membrane contactor. Mass and momentum balance equations (Navier-Stokes) were used to express the transport of zinc solutes through the membrane contactor. After applying the conditions, the governing equations were simulated using the finite element method. After validating the results, simulation was performed to study the distribution of zinc concentration in two-dimensional and three-dimensional form, as well as to investigate the effect of different parameters such as distribution coefficient and current intensity on the extraction efficiency. The results showed that by increasing the partition coefficient from 1 to 10, the amount of single-pass extraction increased from 10 to 100 percent. Also, the extraction efficiency in the counter-current flow of pipe and shell is 9% higher than in the co-current flow. Furthermore, this study showed that computational fluid dynamics could be used as an effective tool for the development of membrane-based extraction processes.Keywords: Modeling, Heavy metal removal, Solvent extraction, Hollow Fiber Membrane Contactor
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.