مدلسازی و طراحی نیمه صنعتی جذب سطحی کروم با پوست بلوط فعال سازی شده

ورود فلزات سنگین از پساب صنایع مختلف به خاک و آب خطرات جدی را برای انسان و محیط زیست ایجاد می کند. بنابراین جداسازی این یون های فلزی قبل از رهاسازی در محیط به ویژه با استفاده از روش های دفع موثر و ارزان، ضروری می باشد. هدف این پژوهش، جداسازی فلز کروم (vi) با روش جذب سطحی و با استفاده از کربن فعال تهیه شده از پوست بلوط جمع آوری شده از جنگل های ناحیه ی بویراحمد می باشد. کربن فعال با روش فعال سازی شیمیایی و غوطه ور سازی در اسید فسفریک تهیه شده است. پس از تهیه ی کربن فعال، با استفاده از روش طراحی آزمایش تاگوچی اثر پارامترهای موثر بر فرایند جذب مانند: ph، مقدار جاذب و سرعت هم زدن بررسی و شرایط عملیاتی بهینه تعیین شده است. آزمایشات تعادلی برای تعیین ایزوترم جذب و ارائه ی یک مدل ریاضی انجام شدند. هم چنین آزمایش های سینتیکی با دادن زمان های جذب متفاوت انجام گرفته اند. پارامترهای ترمودینامیکی با استفاده از آزمایش های جذب مختلف در دماهای متفاوت انجام شده اند. داده های جذب تعادلی تطابق مناسبی با ایزوترم های فرندلیچ و لانگمیر نشان داده اند. هم چنین مدل سینتیکی شبه درجه دوم سازگاری مناسبی با داده های تجربی نشان داده است. براساس پارامترهای ترمودینامیکی نیز می توان گفت که فرایند جذب گرمازا، خودبخودی و امکان پذیر می باشد. حداکثر ظرفیت جذب (qmax) کروم با کربن فعال در مقایسه با این مقدار در جذب با پوست بلوط (ماده خام) بیشتر بوده به طوری که این مقدار برای کربن فعال برابر 7/47mg/g و برای پوست بلوط برابر 4/44mg/g بود. در پایان با استفاده از نتایج آزمایشگاهی یک مدل ریاضی برای فرایند جذب سطحی در یک ستون پر شده ارائه شده و با استفاده از نرم افزار matlab حل شده است.