حذف تولوئن از هوا به روش اکسیداسیون کاتالیستی با استفاده از زئولیت اصلاح شده و زئولیت مصنوعی 13x در مقیاس آزمایشگاهی

ترکیبات آلی فرار از جمله فراوان¬ترین آلاینده های هوا هستند که نه تنها برای محیط زیست، بلکه برای سلامت انسان حتی در غلظت های کم مخاطره¬آمیز هستند. برای کنترل این آلاینده¬ها روش¬های مختلفی وجود دارد که هرکدام مزایا و معایبی را دارا می¬باشند. یکی از این روش¬ها استفاده از بسترهای کاتالیستی می¬باشد که در این مطالعه از زئولیت طبیعی ایرانی از نوع کلینوپتیلولیت استفاده شده است که پس از اصلاح توسط اکسیدهای منگنز (z-mn) و مس (z-cu) جهت حذف بخارات تولوئن از هوا استفاده شد و با زئولیت 13x مقایسه گردید. بدین منظور، ابتدا گرانول¬های زئولیت طبیعی در اندازه mm 1-5/0 انتخاب و پس از تبدیل به نوع h، اکسیدهای منگنز و مس برروی آن¬ها بارگذاری گردید. در این تحقیق، از یک رآکتور تیوبی از جنس استیل استفاده شد و بخارات تولوئن در غلظت¬های 50 ، 100 و 1000 پی¬پی¬ام تولید و در دبی¬های lit/min 1 و 2 از روی بستر مورد نظر در رآکتور عبور داده شد و در دماهای 400-150 درجه سانتیگراد، میزان فعالیت کاتالیتیک بررسی گردید. برای اندازه¬گیری غلظت بخارات تولوئن به-صورت آنلاین قبل و بعد از رآکتور از دستگاه گازکروماتوگراف مجهز به دتکتور fid استفاده گردید. درنهایت، نتایج حاصل از اکسیداسیون کاتالیتیک زئولیت¬ها با یکدیگر مقایسه و میزان فعالیت کاتالیتیک زئولیت مصنوعی 13x بارگذاری شده با اکسید منگنز نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که زئولیت¬ اصلاح شده با اکسید منگنز بیشترین میزان فعالیت کاتالیتیک را از خود نشان داد(05/0p<)، به¬طوری در دمای 250 درجه سانتیگراد و دبی 1 لیتربردقیقه میزان حذف تولوئن در آن نسبت به زئولیت طبیعی اصلاح نشده 65% افزایش نشان داد. فعالیت این کاتالیست در مقایسه با زئولیت مصنوعی 13x که بر روی آن اکسید منگنز بارگذاری شده باشد ازنظر آماری اختلافی نداشت ولی از نظر ظاهری در دماهای کمتر از 250 درجه سانتیگراد کمتر بود. از نظر میزان غلظت نیز نتایج حاکی از این بود که با افزایش غلظت میزان فعالیت کاتالیتیک کاهش نشان داد ولی این کاهش معنادار نبود. علاوه براین، با افزایش دبی عبوری از سیستم نیز، میزان فعالیت کاتالیتیک کاهش نشان داد.