پایان نامه

عنوان پایان نامه :

 ساخت و مشخصه‌یابی فوتوکاتالیست‌های پایه نانوتیتانیا برای گوگردزدایی ترکیب مقاوم گوگردی دی‌بنزوتیوفن

یک صفحه از متن پایان نامه فقط برای نمونه :

فوتوراکتور  :

طراحی سیستم‌های فوتوکاتالیستی با بازدهی بالا، از علاقه‌مندی‌های اساسی در تحقیقات می‌باشد. برای دستیابی به اجرای تجارتی موفق، چندین پارامتر در طراحی راکتورها باید بهینه شود، همانند هندسۀ فوتوراکتور، نوع فوتوکاتالیست و بهره‌برداری از انرژی تابیده شده. موضوع اساسی راجع به اجرای موفق راکتورهای فوتوکاتالیستی انتقال پرتو در پراکندگی بالا می‌باشد. ارزیابی پرتوافکنی و توزیع آن داخل راکتورهای فوتوکاتالیستی برای کشف نتایج در مقیاس آزمایشگاهی و بهره‌برداری‌ها در مقیاس بزرگ و برای مقایسۀ راندمان تأسیسات و راه‌اندازی‌های متفاوت ضروری است. برخی از جنبه‌های طراحی، بهینه‌سازی و عملکرد راکتورهای فوتوشیمیایی که به طور معمول در طراحی‌های مرسوم مطرح می‌شوند، عبارتند از :

– انتخاب منابع تشعشع شامل توان تولیدی، راندمان منبع، توزیع طیفی، شکل، ابعاد، نگهداری و نیازهای عملیاتی (مثل دوره‌های گرم و سرد کردن).

– طراحی هندسۀ راکتور با توجه به منبع تشعشع.

– طراحی دستگاه‌های تشعشع راکتور شامل آینه‌ها، باز‌تابنده‌ها و دریچه‌ها و مواد ساخت اینها، شکل، ابعاد و روش تمیز کردن آنها.

 

۱-۲۵-۱٫ انواع راکتور‌های فوتوکاتالیستی :

راکتورهای فوتوکاتالیستی می­توانند بر حسب مشخصه‌­های طراحی‌یشان دسته‌­بندی شوند :

 

  1. a) حالت فوتوکاتالیست

فوتوکاتالیست هم می­تواند سوسپانسیون شود و هم می­تواند به یک نگهدارنده بچسبد.

الف) راکتورهای فوتوکاتالیستی Slurry

در راکتورهای Slurry ذرات کاتالیست به طور آزادانه در فاز مایع پراکنده می­شوند و نتیجتاً فوتوکاتالیست به طور کامل با فاز مایع متحرک یکی می­شود.

ب) راکتورهای فوتوکاتالیستی با فوتوکاتالیست تثبیت شده (Immobilized)

در راکتور کاتالیستی تثبیت شده کاتالیست به یک نگهدارندۀ ثابت (Support) که در فاز ساکن پراکنده شده است، محکم می­شود.

 

  1. b) نوع تابش

نحوۀ تشعشع یک امر مهم در طراحی راکتورهای فوتوکاتالیستی می‌­باشد. راکتورها می­توانند با استفاده از موارد زیر مورد تشعشع واقع شوند :

 

الف) لامپ‌های چند رنگ UV

ب) تابش خورشیدی

راکتورهای فوتوکاتالیستی همچنین می‌­توانند از نور خورشید نیرو بگیرند. به طوری که ۵-۴٪ از طول موج‌های طیف خورشیدی می‌­تواند TiO2 را برانگیخته کند.

 

  1. c) موقعیت منبع تشعشع

مکان لامپ یا منبع تابش یک خصوصیت متمایزکنندۀ راکتور فوتوکاتالیستی است. وضعیت لامپ پیکربندی‌های مختلفی را معین می‌کند :

الف) راکتورهای با یک منبع نوری غوطه­ور

در راکتورهای با منبع غوطه­ور لامپ در داخل واحد قرار داده می‌شود.

ب) راکتورهای با یک منبع نوری خارجی

راکتورهای فوتوکاتالیستی با منبع خارجی دارای لامپ‌هایی هستند که در بیرون از ظرف راکتور قرار گرفته‏اند.

ج) راکتورهای با منابع نوری توزیع شده

در راکتورهای توزیع شده، تشعشع توسط وسایل نوری همانند بازتابنده‌ها یا هدایت‌کننده­های نوری از منبع به راکتور انتقال داده می‌شود ]۴۷[.

 

۱-۲۵-۲٫ راکتورهایTiO2 Slurry  :

بیشترین راکتورهای فوتوکاتالیستی که متداولاً برای تصفیۀ آب مورد استفاده قرار می­‌گیرند از انواع
Well-mixed Slurry می­باشند. سیستم­های Slurry بیشترین فعالیت فوتوکاتالیستی را در مقایسه با راکتورهای فوتوکاتالیستی با فوتوکاتالیست تثبیت شده از خود نشان داده­اند ]۴۵و۵۴[. سیستم­های Slurry نیازمند جداسازی ذرات ریز زیرمیکرون TiO2 از سوسپانسیون شیرابۀ تصفیه شده می­باشد. مراحل جداسازی، فرآیند تصفیه را پیچیده می‌کند و رویکرد مقرون به صرفۀ زیست­ تخریب­پذیری راکتورهای Slurry را کاهش می‌دهد. تکنیک‌های مختلفی پیشنهاد شده‌اند که شامل فراسانتریفیوژ (Ultra-Centrifuge) پرهزینه و ته­نشینی ذرات در مدت یک شبانه‌روز که کم‌ هزینه است، می‌باشد. دو تکنیک فرعی با هزینۀ متوسط نیز مطرح شده است : فرافیلتراسیون (Ultra–filtration) با استفاده از یک غشاء فیبری توخالی ]۶۷و۶۸[. و لخته‌­سازی(Coagulation) با فروسولفات (سولفات آهن) یا آلومینیوم کلراید.

 

 

 

۱-۲۵-۳٫ راکتورهای فوتوکاتالیستی Immobilized با TiO2 تثبیت شده :

این­ها شامل راکتورهایی هستند که کاتالیست در آنها به وسیلۀ نیروهای سطحی فیزیکی یا پیوندهای شیمیایی روی یک تکیه­گاه (Support) تثبیت می­شود. انواع نگهدارنده­های TiO2 عبارتند از :

– کربن اکتیو

– کابل الیاف نوری

– پشم شیشه (Glass wool , Fiber glass)

– شیشه

– مهره­های شیشه‌ای

– غشاها

– شن کوارتز

– زئولیت (سیلیکات آبدار)

– سیلیکاژل

– فولاد ضدزنگ

– تفلون

در نوعی از راکتورهای فوتوکاتالیستی تثبیت شده، فوتوکاتالیست می‌تواند در دیواره­های راکتور در اطراف منبع نور روکش شود. مثال­های مرتبط با این نوع راکتور، راکتور روکش شده با کابل فیبر نوری و راکتور چندلوله­ای می‌باشد. این راکتورها دارای فواید ذاتی شامل عدم نیاز به عملیات بازیابی کاتالیست می­باشند. سیستم فوتوراکتورهای کاتالیست تثبیت شده اجازۀ استفادۀ مداوم از فوتوکاتالیست را با حذف نیاز به پس پردازش فیلتراسیون به همراه بازیافت ذرات و احیاء کاتالیست می‌دهد.

با توجه به این که هدف اصلی در این تحقیق انجام فرآیند گوگردزدایی و به عبارتی حذف گوگرد از ترکیبات نفتی از جمله گازوئیل و بنزین می‌باشد، لذا در این بخش نخست توضیحاتی راجع به گوگرد، خصوصیات و مضرات آن و در ادامه دلایل ضرورت حذف آن و نیز اهمیت فرآیند گوگردزدایی شرح داده خواهد شد.

دانلود  رایگان فایل دموی این پایان نامه(فقط حاوی ده صفحه از صفحات پایان نامه با فرمت ورد):

ساخت و مشخصه‌یابی فوتوکاتالیست‌های پایه نانوتیتانیا برای گوگردزدایی ترکیب مقاوم گوگردی دی‌بنزوتیوفن

 

برای دیدن جزئیات بیشتر ، خرید و دانلود آنی فایل متن کامل با فرمت ورد می توانید به لینک زیر مراجعه نمایید:

 دانلود از لینک زیر

 ساخت و مشخصه‌یابی فوتوکاتالیست‌های پایه نانوتیتانیا برای گوگردزدایی ترکیب مقاوم گوگردی دی‌بنزوتیوفن