بررسی حذف ترکیبات (Benzene Toluene Xylenes, BTX) از جریان هوای آلوده با استفاده از فیلتر ترکیبی نانوذرات آهن صفر و اکسید مس در بستر کلینوپتیلولیت اصلاح شده ایرانی

Abstract

سابقه و هدف: ترکیبات BTX شامل بنزن، تولوئن و زایلن ها که از هیدروکربورهای آلی فرار می باشند و در سوختهای فسیلی و حلالهای صنعتی وجود دارند. نشر این ترکیبات در هوا و تماس با آنها سلامت انسان را به خطر می اندازد. لذا کنترل غلظت این آلاینده ها در حد مقادیر قابل قبول، ضرورت می یابد. از این رو هدف این مطالعه بررسی قابلیت حذف BTX با استفاده از ترکیبی از نانو ذرات فلزات آهن و اکسید مس که خاصیت کاتالیزوری دارند و زئولیت به عنوان یک بستر جاذب و پایه این نانو ذرات قرار گرفت.مواد و روشها: مطالعه حاضر یک مطالعه تجربی می باشد. در این مطالعه فیلتر زئولیت بدون نانو ذره و فیلتر ترکیبی زئولیت با نانوذرات آهن صفر و اکسید مس با درصد وزنی حدود 5/4 درصد نانو ذره و با قطر دانه های 1-2 میلی متر، به وزن 200 گرم تهیه شد و میزان حذف BTX با هر فیلتر در یک ستون استوانه ای به قطر 5/4 و طول 30 سانتی متر تعیین شد. نمونه برداری از جریان هوای ورودی و خروجی برای تعیین غلظت BTX و CO2 صورت گرفت. یافته ها: راندمان حذف بنزن در فیلتر بدون نانوذره (37/5±30/78%) بیش از فیلتر حاوی نانوذره (19/4±64/49%) بود. ولی راندمان حذف تولوئن (23/4±09/67%) و زایلن ها (به ترتیب p، m و o زایلن 04/2±86/39%، 24/3±59/47%، 98/5±73/80%) و همچنین درصد تجزیه کامل آلاینده ها (78/82%) در فیلتر نانو ذرات آهن و اکسید مس بالاتر از فیلتر بدون نانوذره (تولوئن 25/3±10/62% ، زایلن ها به ترتیب p، m و o زایلن 84/1±20/30%، 39/3±15/32%، 39/3±80/18% و درصد تجزیه کامل آلاینده ها 44/16%) بود. متوسط راندمان حذف BTX در فیلتر بدون نانوذره برابر 31/43% و در فیلتر حاوی نانوذرات برابر 98/56% به دست آمد.نتیجه گیری: بنابر نتایج به دست آمده، فیلتر زئولیت بدون نانوذره ترکیبات BTX را عمدتاً با پدیده جذب یا تجزیه ناقص حذف می نماید. ولی فیلتر زئولیت با نانوذرات آهن و اکسید مس درصد بیشتری از BTX را به طور کامل تجزیه و به CO2 تبدیل می کند.