کاهش گاز استایرن از هوا با استفاده از نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم تثبیت شده بر روی کربن فعال با تحریک اشعه uv

ترکیبات آلی فرار (vocs) از فراوان ترین ترکیبات موجود در اتمسفر و از مهم ترین آلاینده های شغلی به حساب می آیند. مونومر استایرن یکی از این ترکیبات بوده که در صنعت پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد و اثرات بهداشتی آن به وفور گزارش شده است. اکسیداسیون فتوکاتالیستی (pco) از جمله روش های نوین در زمینه کنترل آلودگی هوا به حساب می آیند. اما رآکتورهای بستر ثابت معمول دارای محدودیت های از جمله عمق نفوذ محدود اشعه ماوراءبنفش، افت فشار بالا، توزیع غیر یکنواخت جریان گاز و کانالیزه شدن بستر می باشد. در این مطالعه به منظور حذف بخارات مونومر استایرن از هوا از ترکیب دو سیستم اکسیداسیون فتوکاتالیستی و رآکتورهای بستر سیال استفاده شده است. مواد و روش ها: به منظور طراحی و ساخت راکتور بستر سیال، ابتدا قطر ذرات و حداقل سرعت مورد نیاز جهت سیال سازی ذرات تعیین شد. نانو ذرات tio2 با قطر متوسطnm 20 بر روی ذرات کربن فعال با قطر متوسط(µm) 300-150 تثبیت شدند. فتوکاتالیست ساخته شده با آزمایشات xrd وsem مورد بررسی قرار گرفت. برای تولید غلظت های ورودی از سیستم غلظت ساز دینامیک با روش اشباع بخار استفاده شد. میزان کاهش بخارات استایرن در غلظت هایppm 600 و400 در آزمایشات متعدد مورد مطالعه قرار گرفت. یافته ها: نتایج نشان داد ذرات فتوکاتالیست در سرعت سطحیm/s 5/1 شروع به سیالیت می کنند. در سرعت های سطحی بالاتر از حداقل سرعت سیالیت، افت فشار بستر سیال کمتر از بستر ثابت می باشد. میزان جذب در دبی lit/min2 درmin 115 اول 1/98% و پس ازmin 330 به صفر نزدیک می شود در حالی که در دبی lit/min 3 میزان جذب درmin 100 اول 99% و پس ازmin 260 به نزدیک صفر رسید. بالاترین راندمان کاهش فرآیند همزمان جذب و فتوکاتالیست در دبی lit/min 2 و غلظتppm 600 مشاهده شد. نتیجه گیری: نتایج نشان داد استفاده از بستر سیال جاذب، علاوه بر غلبه بر مشکل افت فشار بسترهای ثابت به علت ایجاد امکان استفاده از ذرات ریزتر کارایی جذب را نیز افزایش می دهد. برازش نمودار ایزوترم جذب با دو استفاده از دو مدل لانگمیر و فروندلیچ نشان داد در هر دو مدل هم خوانی وجود دارد. با گذشت مدت زمانی از شروع آزمایش فتوکاتالیستی، غلظت خروجی در حد خاصی ثابت می شود. در این حالت ظرفیت جذب بستر به حد اشباع رسیده است و غلظتی که حذف می شود به اکسیداسیون فتوکاتالیستی نسبت داده می شود. راندمان اکسیداسیون فتوکاتالیستی با افزایش غلظت ورودی کاهش می یابد، اما مقدار جرمی آلاینده تجزیه شده بیشتر می شود.