بررسی پسابهای صنایع پتروشیمی و امکان تصفیه آن به روش استخراج مایع- مایع در ستونRDC – شیمی

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:204
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

بررسی پسابهای صنایع پتروشیمی و امکان تصفیه آن به روش استخراج مایع- مایع در ستونRDC – شیمی

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب

عنوان مطالب شماره صفحه
چکیده………………………………….۱

مقدمه…………………۳

فصل اول: مروری بر پسابهای صنعت پتروشیمی و روشهای تصفیه آن
۱- ۱- اهداف و اهمیت تصفیه پسابهای پتروشیمی………………….۵
۱- ۲- مروری بر واحد های تولید کننده پساب در پتروشیمی………………۶
۱- ۳- برخی از اصطلاحات مطرح در تصفیه و آلاینده های مهمتر………………….۱۰
۱- ۴- روشهای تصفیه پسابها…………………….۱۵
۱- ۱- ۴- جداکننده API…………………..15
۱- ۲- ۴- تصفیه بیولوژیکی…………..۲۱
۱- ۳- ۴-روش لجن فعال……………………۲۳
۱- ۴- ۴-بررسی شیمیایی فرایند های بیولوژیکی………………………۲۸
۱- ۵- ۴- لجن فعال با اکسیژن خالص……………………….۳۴
۱- ۶-۴- حوضچه هوادهی و گودالها…………………….۳۵
۱- ۷- ۴- فیلترهای نشت کننده………………………۳۵
۱- ۸- ۴- سایرروش های تصفیه بیولوژیکی…………………۳۷
۱- ۹- ۴- تصفیه شیمی فیزیکی………………….۳۸
۱- ۱۰- ۴- تصفیه دمش آب خنک کننده……………….۴۲
۱- ۱۱- ۴- روش تصفیه تبادل یونی……………………..۴۲
۱- ۱۲- ۴- روش شناور سازی………………………………۴۵
۱- ۱۳- ۴- تصفیه با استفاده از غشا…………………………….۴۷
۱- ۱۴- ۴- روشRBC……………ا……….۴۹

فصل دوم: مشخصات هندسی و پارامتر های هیدرودینامیکی برج RDC
۱- ۲- مقدمه ای بر RDC……ا……..۵۱
۲- ۲- متغیر های طراحی و مبانی هیدرودینامیکی ستون…………………۵۴
۲- ۱- ۲- سرعت حد نشت قطره ها……………………۵۶
۲- ۲- ۲- سرعت لغزش………….۵۷
۲- ۳- ۲- هلدآپ………………..۵۸

۲- سرعت مشخصه………………۶۰
۱- ۲-۴-۲- سرعت مشخصه و هلدآپ در شرایط عدم انتقال جزء حل شونده………………..۶۱
۲- ۲- ۴-۲-سرعت مشخصه و سرعت روتور…………………………..۶۱
۳- ۲- ۴-۲- هلدآپ وسرعت مشخصه در شرایط انتقال جزء حل شونده………………..۶۵
۲- ۵- ۲- توزیع اندازه قطره و عوامل موثر برآن……………….۶۷
۱- ۲- ۵-۲- اندازه گیری قطرمتوسط قطره…………………۶۹
۲- ۲- ۵-۲- پدیده پیوند قطرات…………………….۷۲
۳- ۲- ۵-۲- عوامل موثر بر پدیده پیوند…………………۷۳
۴- ۲- ۵-۲- پدیده پیوند بین دو قطره……………..۷۵
۵- ۲- ۵-۲- شکست قطرات…………………..۷۶
۶- ۲-۵-۲- اثر سرعت روتور بر احتمال شکست…………………….۷۶
۷- ۲- ۵-۲- توزیع اندازه قطره دختر…………………..۸۱
۸- ۲- ۵-۲- اثر موقعیت انتهایی لوله مویینه………………….۸۲
۹- ۲- ۵-۲- اثر توزیع اندازه قطره بر بازده انتقال جرم………………۸۳
۲- ۶-۲- محدوده عملیاتی در RDC…..ا…………..۸۹
۱- ۲- ۶-۲- سرعت طغیان و هلدآپ در آن نقطه……………۸۹
۲- ۲- ۶-۲- اختلاط محوری……………۹۱
۱- ۲- ۲-۶- ۲- اختلاط برگشتی در فاز پیوسته………………….۹۲
۲- ۲- ۲-۶- ۲- کشیدگی فازپیوسته به وسیله قطرات…………………….۹۲
۳- ۲- ۲-۶- ۲- کشیدگی فاز پخش شده توسط فاز پیوسته………………….۹۳
۴-۲- ۲- ۶-۲- اختلاط پیشرو در فاز پراکنده………………….۹۳
۲- ۳- ۶-۲- وارونگی فاز…………………..۹۴
۲- ۴- ۶-۲- شرایط عملیاتی در ستون استخراج کننده………………۹۵
۲- ۷- ۲- انتقال جرم در RDC…….ا…….۹۶
۱- ۲- ۷-۲- ضرایب انتقال جرم………………….۹۹
۲- ۲- ۷-۲- مکانیزم های موجود در انتقال جرم قطره…………..۹۹
۳- ۲- ۷-۲- مکانیزم انتقال جرم درون فازپیوسته………………..۱۰۲
۴- ۲- ۷-۲- اثر سرعت دوران بر روی انتقال جرم…………….۱۰۳
۵- ۲- ۷-۲- اثرتوزیع اندازه قطره بر ضریب انتقال جرم………….۱۰۴
۲- ۸- ۲- طراحی RDC…….ا……….۱۰۶

فصل سوم: امکان سنجی تصفیه با برج RDC
.۱- ۳- انتخاب روش مناسب تصفیه……………………..۱۰۹
۲- ۳- عوامل مؤثر در انتخاب حلال مناسب……………..۱۱۱

فصل چهارم: شرح آزمایش و بحث
۱- ۴- انتخاب مواد و نوع سیستم شیمیایی……………………۱۱۸
۲- ۴- شرح دستگاه و ابزارهای به کاررفته…………………..۱۲۰
۳- ۴- روش انجام آزمایش……………………..۱۲۲
۴- ۴- بحث…………………….۱۲۵
فصل پنجم: نتیجه گیری کلی و پیشنهادات…………..۱۳۹

فهرست منابع و ماخذ
فهرست منابع فارسی………….…………………۱۴۱
فهرست منابع لاتین………………….۱۴۲

فهرست علایم…………………………….۱۴۶ ضمایم
الف – محاسبه اندازه قطره از روش عکسبرداری………………………۱۴۸

ب- کالیبراسیون روتامتر حلال……………………………….۱۴۸

ج – روش موازنه جرمی و محاسبه درصد استخراج…………………………………۱۴۹

چکیده انگلیسی……………………………۱۵۱

چکیده
لزوم تصفیه پساب های صنایع مختلف از جمله صنعت پتروشیمی به خاطر اثرات نامطلوب مستقیم و غیر مستقیم آن بر محیط زیست و زندگی مردم ، بر همگان آشکار است. بنابراین باید روش تصفیه مناسبی برای آن به کاربرد. پساب های واحد های مختلف پتروشیمی شامل ترکیبات آلی یا غیر آلی جامد یا مایع است که بصورت معلق ، قابل انحلال یا ته نشین شونده مشاهده میشود. فرایند هایی که برای تصفیه این ناخالصی ها مشاهده میشود شامل فرایند های شیمیایی ، حرارتی ، بیولوژیکی و مکانیکی هستند که قادر به حذف و پاکسازی پساب تا حد استاندارد و منطبق بر قوانین زیست محیطی می باشند. مسائل و مشکلات در این تحقیق دو نمونه از آلاینده های موجود در پساب پتروشیمی که عبارتند ازمتیل اتیل کتون و استون مورد بررسی قرار گرفت و برای استخراج آنها از ستونهای استخراج دارای صفحات چرخان موسوم بهRDC استفاده شد. درابتدا به کمک آرایه متعامد ۹L در روش تاگوچی تعداد آزمایشات کاهش یافت. آزمایشات روی این دو نمونه پساب مجازی، به کمک حلالهای n- بوتیل استات و بنزن در محدوده دبی حلال ml/min49,25- 79,13، سرعت دوران روتور rpm500-300، هلدآپ فاز پراکنده بین ۰۸,۰-۰۵,۰، قطر نازل پخش کننده بین mm 3- 2 انجام شد و شرایط عملیاتی بهینه برای بدست آوردن حداکثر بازده استخراج آلاینده ها در برج تعیین گردید. در نهایت شرایط بهینه برای دبی حلال ml/min 45,29، سرعت دوران روتور برج rpm 480، هلدآپ فاز پراکنده ۰۷,۰و قطر نازل پخش کننده فاز پراکندهmm 2حاصل شد. با انتخاب حلال –n بوتیل استات تحت شرایط عملیاتی مطلوب امکان استخراج آلاینده ها از جریان خوراک به میزان ۵۰ درصد بدست آمد. ضمنا با افزایش دبی حلال n- بوتیل استات ، میزان استخراج تا ۳۶,۴۱ درصد افزایش یافته و با ازدیاد سرعت دوران نیز درصد استخراج تا ۴۲ درصد افزایش یافت.
در بررسی اندازه قطر نازل در سیستم بنزن – آب – MEK نیز، میزان استخراج برای نازل با قطر ثابت mm2 ، با ثابت نگه داشتن سایر شرایط عملیاتی بیشترین میزان استخراج به مقدار ۹۱,۲ درصد به دست آمد.
واژه های کلیدی: بازده عملیات، روش تصفیه ، صنعت پتروشیمی ، روش تاگوچی ، برج RDC

مقدمه
آلاینده های موجود در صنایع پتروشیمی حدود ۱۰ مرتبه بیشتر از پساب صنایع نفت میباشد که این مطلب توسط BOD بیان میشود. پساب صنعت نفت شامل ppm 100 تا ۲۰۰ ازBOD میباشد، در حالیکه پسابهای پتروشیمی شامل ppm 1000تا ۳۰۰۰ یا بیشتر ازBOD میباشد.
پارامتری که اکثرا برای بیان آلودگی کلی به خصوص در تصفیه بیولوژیکی به کار میرود، اکسیژن خواهی بیوشیمیایی یاBOD میباشد . اماBOD اثر کلی را نشان نمی دهد، زیرا ترکیبات غیر قابل تجزیه زیستی وجود دارند که شاملBOD نمی شوند و مواد سمی نیزدرآزمایش BOD جواب صحیحی نشان نمیدهند. به خاطر این دلایل تمایل به استفاده از اکسیژن خواهی شیمیایی یا COD وجود دارد.
فرایندهای مورد استفاده در تصفیه پسابهای شامل ذرات جامد و مایع با قطر فقط چند میکرون که اختلاف دانسیته زیادی با آب ندارند ، شامل فرایند های جداسازی مانند فیلتراسیون و سانتریفوژ میباشند . برای ذرات کوچکتر از فرایند های ته نشینی استفاده میکنند، اما قبل از آن باید از ماده ای مناسب جهت تجمع و توده کردن ذرات کوچک استفاده کرد. این مواد شامل ۳FeCl و ۳(۴Al2(SO در حضور ۲(۳Ca(HCO میباشد.
فرایند های حرارتی که برای جداسازی مواد محلول در پساب به کار می روند بر پایه اختلاف در فراریت ، حلالیت یا رفتار جذب سطحی برروی جاذبها عمل کرده و شامل تبخیر، تقطیر ، دفع ، استخراج مایع- مایع ، جذب سطحی و تبلور میباشد.
فرایندهای بیولوژیکی شامل دو فرایند عمده تجزیه هوازی و بی هوازی ترکیبات آلی می باشند که هر یک از آنها نسبت به یکدیگر معایب و مزایایی دارند و عمده ترین روش تصفیه پسابهای پتروشیمی نیز همین روش می باشد.
فرایندهای شیمیایی در مورد پسابها با حجم بسیار بالا از مخلوط ترکیبات آلی به کار میرود که ابتدا در یک محفظه احتراق برده میشود و بعد از یک زمان کوتاه به آب و دی اکسید کربن اکسید میشود و باقیمانده احتراق وارد واحد های خاکستر سوز میشود.
در این گزارش به شرح بعضی از روشهای ذکر شده می پردازیم. مسلما در انتخاب روشی مناسب ، بازده فرایند و هزینه های عملیاتی و سرمایه گذاری موثر میباشد. چه بسا بعضی از روشها مانند جذب سطحی در مقایسه با تصفیه بیولوژیکی دارای مزایایی مثل بازده عملیاتی بالا و حجم کم میباشد ولی هزینه عملیاتی زیادی را به همراه دارد.

نتیجه گیری کلی در این آزمایش به قرار زیر است :
• در این تحقیق دو نمونه ازآلاینده های موجود در پساب پتروشیمی که عبارتند ازمتیل اتیل کتون (MEK ) و استون مورد بررسی قرار گرفت وبرای استخراج آنها از ستونهای استخراج دارای صفحات چرخان موسوم بهRDC استفاده شد.
• درابتدا به کمک آرایه متعامد ۹L در روش تاگوچی تعداد آزمایشات کاهش یافت. آزمایشات روی دو نمونه از پساب مجازی صنعت پتروشیمی برای دو آلاینده MEK واستون به کمک حلالهای n- بوتیل استات و بنزن در محدوده دبی حلال ml/min49,25- 79,13، سرعت دوران روتورrpm500- 300، هلدآپ فاز پراکنده بین ۰۸,۰-۰۵,۰، قطر نازل پخش کننده بین mm3- 2 انجام شد و شرایط عملیاتی بهینه برای بدست آوردن حداکثر بازده استخراج آلاینده ها در برج تعیین گردید ودر نهایت شرایط بهینه برای دبی حلال ml/min 45,29، سرعت دوران روتور برج rpm 480، هلدآپ فاز پراکنده ۰,۰۷۷و قطر نازل پخش کننده فاز پراکندهmm 2حاصل شد.
• با انتخاب حلال -nبوتیل استات تحت شرایط عملیاتی مطلوب امکان استخراج آلاینده ها از جریان خوراک به میزان ۵۰ درصد وجوددارد. ضمنا تاثیر شرایط عملیاتی شامل دبی حلال و سرعت دوران بر بازده استخراج در سیستم n- بوتیل استات وآب وMEK مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد با افزایش دبی حلال n- بوتیل استات ، میزان استخراج به ۳۶,۴۱ درصد افزایش می یابد. همچنین با ازدیاد سرعت دوران ، نیز درصد استخراج تا ۴۲ درصد زیاد می شود.

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط