بررسی دینامیک جذب زیستی اورانیم (VI) در ستون بستر ثابت: محاسبه مقاومت های انتقال جرمی و شناسایی مرحله کنترل کننده فرایند

در پژوهش حاضر، مقاومت های انتقال جرمی مراحل مختلف جذب زیستی اورانیم توسط جاذب زیستی Pseudomonas putida @ Chitosan درون ستون بستر ثابت محاسبه شد. تشریح پارامترهای دینامیکی در قالب اعداد بدون بعد نشان داد که عدد بایوت در تمامی آزمایش ها بزرگ تر از 30 است که تاییدکننده نرخ بالای انتقال جرم از فیلم مایع در مقایسه با نفوذ درون ذره ای می باشد. افزایش نیروی محرکه انتقال جرم در عرض فیلم مایع از طریق افزایش در غلظت خوراک و کاهش ضخامت فیلم مایع از طریق کاهش اندازه جاذب موجب کاهش مقاومت انتقال جرم فیلم مایع شد. هم چنین افزایش ارتفاع بستر و کاهش اندازه جاذب موجب افزایش عدد پکلت شد که به معنی کوتاه شدن ضخامت ناحیه انتقال جرمی درون ستون و کاهش مقاومت پراکندگی محوری می باشد. ساختار جاذب زیستی باعث شد تا شار نفوذ حفره ای در مقایسه با شار نفوذ سطحی قابل صرف نظر کردن باشد و عملا فرایند نفوذ درون ذره ای از نوع نفوذ سطحی باشد. نتایج ثابت کرد که مقاومت نفوذ درون ذره ای در تمامی آزمایش ها چندین برابر مقاومت فیلم مایع و مقاومت پراکندگی محوری بوده و مرحله کنترل کننده فرایند می باشد. به دلیل تاثیرپذیری کم نفوذ درون ذره ای از تغییر شرایط عملیاتی، بازدهی ستون تنها با زمان ماند فرایند و در محدوده صفر تا 00/53 % تغییر کرد.