مدل‌سازی فرآیندی و بررسی سینتیکی تصفیه پساب پالایشگاه نفت در یک راکتور فتوکاتالیستی با استفاده از نانو ذرات

Abstract

در این پژوهش اکسیداسیون فتوکاتالیستی و معدنی‌سازی پساب پالایشگاه نفت در یک سوسپانسیون آبی از دی اکسید تیتانیوم (20% روتایل، 80 % آناتاز) در یک راکتور ناپیوسته مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات بر اساس طراحی ترکیبی مرکزی (CCD) طراحی گردید و با استفاده از متدولوژی پاسخ سطح، آنالیز و بررسی شد. به منظور بررسی فرآیند چهار متغیر فرآیندی که نقش اساسی در فرآیند فتوکاتالیستی دارند، انتخاب شدند این چهار متغیر عبارتند از: pH محیط (2-10)، غلظت کاتالیست (mg/l 200-0)، دما (22/5-C° 57/5) و زمان واکنش (30-150min) و حذف اکسیژن مورد نیاز شیمیایی کل (TCOD) به عنوان پاسخ فرآیندی انتخاب گردید. بر اساس نتایج ANOV، اثرات درجه اول کلیه متغیرها (pH، دما، غلظت کاتالیست و زمان) و اثرات درجه دوم pH، غلظت کاتالیست و دما بیشترین تأثیر را بر روی فرآیند حذف COD کل داشتند. بیشترین مقدار حذف COD با راندمان حذف 83% در شرایط 6=pH، غلظت کاتالیست mg/l 100، دما C° 45 و زمان واکنش 120 دقیقه به‌دست آمد. همچنین نتایج سینتیکی به‌دست آمده نشان داد که انرژی فعال‌سازی برای تبدیل TCOD مقدار kg/mol 34-19 می‌باشد.