%46تخفیف

دانلود پروژه:بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RSM)

تعداد135 صفحه در فایل word

کارشناسي ارشد در رشته مهندسي عمران (مهندسی محیط زيست)

بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RSM)

روش جذب سطحی از روشهای موثر در حذف فلزات و از جمله فلز نیکل می باشد. در این تحقیق از شلتوک برنج اصلاح شده بازی به عنوان ماده جاذب استفاده شده است. از آنجا که این جاذب ماده ای طبیعی با سطح تماس بالا می باشد، علاوه بر توانایی بالا در جذب فلز، ارزان قیمت و در دسترس است و عملیات جذب را مقرون به صرفه می نماید. همچنین آزمایشات به صورت سیستم پیوسته ستون جهت حذف فلز انجام شده است.

به منظور بررسی اثرات و بهینه سازی پارامتر های موثر بر راندمان جذب شامل ارتفاع جاذب، دبی ورودی به ستون و غلظت اولیه نیکل، طرح آزمایش با استفاده از روش سطح پاسخ و با به کارگیری طرح آزمایش مرکب مرکزی انجام گرفت. نتایج حاصل از انجام آزمایشها توسط نرم افزار Design Expert آنالیز و تحلیل شد و مناسب ترین مدل به منظور رسم منحنی های سطح پاسخ که روش مرتبه دوم بوده است مشخص گردید. همچنین از مدلهای تجربی Adam-Bohart و توماس به منظور تطبیق نتایج آزمایشها استفاده گردید. بر اساس نتایج بدست آمده ارتفاع جاذب بیشترین اثر را بر راندمان جذب داشته و با تاثیر مثبت وارد می گردد. دو فاکتور دبی و غلظت ورودی نیکل اثرات کمتری بر جذب داشته و با افزایش هر یک از آنها راندمان کاهش می یابد. همچنین بالاترین بازدهی جذب برابر 8/69 % و بیشترین ظرفیت جذبی ستون برابر 33/16 میلی گرم نیکل در واحد جرم جاذب بوده است.

 

عنوان                                              صفحه

1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………….2

1-1- کلیات…………………………………………………………………………………………………………………………………2

1-2- ضرورتانجامتحقیق…………………………………………………………………………………………………………4

1-3- اهدافتحقیق…………………………………………………………………………………………………………………….6

1-4-نوآوریتحقیق……………………………………………………………………………………………………………………6

1-5-ساختارپایاننامه……………………………………………………………………………………………………………….7

 2- پیشینه و تئوری تحقیق………………………………………………………………………………………………………..9

2-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………..9

2-2- پیشینهتحقیق…………………………………………………………………………………………………………………..9

2-2-1- انواعجاذب…………………………………………………………………………………………………………………….9

2-2-1-1-پوستهبرنج………………………………………………………………………………………………………………..9

2-2-1-2-کربنفعال………………………………………………………………………………………………………………11

2-2-1-3- پوستهگردو…………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-1-4- خاکاره………………………………………………………………………………………………………………….12

2-2-1-5- نانوذراتکربنی……………………………………………………………………………………………………..13

عنوان                                                                                            صفحه

2-2-1-6- سایرجاذبها…………………………………………………………………………………………………………14

2-2-2-انجامآزمایشاتبااستفادهازسیستمستون………………………………………………………………15

2-2-3استفادهازروشپاسخسطح (RSM) درمدلسازیآزمایش……………………………………16

2-2-4انجامآزمایشاتبااستفادهازسیستمستونومدلسازیتوسطروشRSM…………18

2-3- تئوریتحقیق…………………………………………………………………………………………………………………..18

2-3-1-روشسطحپاسخ(RSM)………………………………………………………………………………………..18

2-3-1-1-روششناسیسطحپاسخ………………………………………………………………………………………..18

2-3-1-2- طرحهایآزمایشیبرایبرازانیدنسطحهایپاسخ……………………………………………..20

2-3-1-3- انواعطرحهایسطحپاسخ……………………………………………………………………………………21

2-3-1-4- طرحهایمرکبمرکزی (CCD)……………………………………………………………………….24

2-3-2- تئوریجذبسطحی………………………………………………………………………………………………….27

2-3-2-1- ایزوترمجذبپایه…………………………………………………………………………………………………..29

2-3-2-2- مدلهایتجربیبرایمدلسازینتایجآزمایشها…………………………………………………..31

2-3-2-2-1- مدلAdam-Bohart…………………………………………………………………………………….31

2-3-2-2-2- مدلتوماس……………………………………………………………………………………………………….32

2-4-جمعبندی……………………………………………………………………………………………………………………33

3- مواد و روشها ……………………………………………………………………………………………………………………….35

3-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………..35

3-2- موادمورداستفاده………………………………………………………………………………………………………..35

3-2-1- جاذبمورداستفاده: شلتوکبرنجاصلاحشدهبازی……………………………………………….35

3-2-2- فاضلابمصنوعیحاویفلزسنگین………………………………………………………………………….36

3-2-3- سایرموادمورداستفاده………………………………………………………………………………………………36

3-3- دستگاههایمورداستفاده……………………………………………………………………………………………37

3-4- روشهایمورداستفاده………………………………………………………………………………………………….37

عنوان                                        صفحه

3-4-1- آمادهسازیستون………………………………………………………………………………………………………37

3-4-2- طراحیآزمایشهابهکمکروشRSM……………………………………………………………………39

3-4-3- روشتعیینبازدهیجذبدرهرآزمایش…………………………………………………………………41

3-4-4- روشانجامآزمایشغیرپیوسته…………………………………………………………………………………43

4- نتایج …………………………………………………………………………………………………………………………………….46

4-1-مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………46

4-2- نتایجآزمایشهایغیرپیوسته…………………………………………………………………………………..46

4-3- نتایجآزمایشهایانجامشدهبرمبنایروشسطحپاسخبهمنظوربررسیعواملموثربربازدهیجذبفلزسنگین…………………………………………………………………………………………………..49

4-4- تحلیلنتایج…………………………………………………………………………………………………………………52

4-4-1- تحلیلواریانس……………………………………………………………………………………………………………68

4-4-1-1- تحلیلواریانسمدلچندجملهایمرتبهدوم……………………………………………………..68

4-4-1-2- تحلیلواریانسمدلخطی…………………………………………………………………………………….72

4-4-2- تعیینبهترینرابطه…………………………………………………………………………………………………..74

4-5- ترکیباتمختلفپارامترهادراهدافتعیینشدهمجموعهآزمایشها……………………….79

4-6- تطبیقنتایجبدستآمدهازآزمایشهایپیوستهبامدلهایتجربی………………………..81

5- نتیجه گیری و پیشنهادات ………………………………………………………………………………………………….85

5-1- نتیجهگیری…………………………………………………………………………………………………………………85

5-2- پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………86

فهرستمنابع……………………………………………………………………………………………………………………………..88

 

 

 

 

 

 

فهرست جدول­ها

 

 

عنوان و شماره                                                                      صفحه

 

جدول 2-1- خلاصهنتایجتحقیقاتصورتگرفتهبررویحذففلزاتسنگینمختلفبهکمکپوستهبرنج (سعادت، 1391) 10

جدول 2-2- ترکیبهایمختلفکدشدهپارامترهادرطرحمتشکلاز 3 پارامتر 26

جدول 2-3- مقایسهبینجذبفیزیکیوشیمیایی 28

جدول 3-1- پارامترهایمستقلطرحوسطوحمقادیروکدهایمربوطه 40

جدول 3-2- پارامترهایموردنظردراینمطالعاتوترکیباتمختلفآزمایشها 41

جدول 4-1- مقدارغلظتتعادلینیکل،بازدهیجذبومقدارنیکلجذبشدهدرواحدجرمجاذبدرآزمایشهایغیرپیوسته 47

جدول 4-2- نتایجآزمایشهایانجامشدهبرمبنایروشسطحپاسخ 50

جدول 4-3- میزانغلظتخروجینیکلرادرزمانهایمختلفازستونباحداکثربازدهیجذبنیکل 52

جدول 4-4- نتایجآنالیزبرنامهDesign Expertجهتانتخابمدلریاضی 60

جدول 4-5- تحلیلواریانسمدلچندجملهایدرجهدوم (نتایجآنالیزبرنامهDesign Expert) 69

عنوان و شماره                                                                       صفحه

جدول 4-6- ضرایبثابت،اثراتخطی،مربعیومتقابلپارامترهایمدلمرتبهدوم 70

جدول 4-7- تحلیلواریانسمدلخطی (نتایجآنالیزبرنامهDesign Expert) 72

جدول 4-8- ضرایبثابتواثراتخطیپارامترهایمدلخطی 74

جدول 4-9- نتایجمقایسهدرصدحذفنیکلحاصلازکاربردروابطمرتبهدوموخطی 75

جدول 4-10- ترکیباتمختلفپارامترهارادرمدلمرتبهدومبرایبدستآوردنحداکثرراندمان 80

جدول 4-11- پارامترهایمدلAdam-Bohart 82

جدول 4-12- پارامترهایمدلتوماس 83

فهرست شکل­ها

 

 

عنوان و شماره                              صفحه

شکل 2-1- طرحمرکبمرکزی (CCD) 24

شکل 2-2- ایزوترمجذب 28

شکل 3-1- شمایشماتیکسیستمپیوسته 38

شکل 3-2- سیستمپیوستهبههنگامانجامآزمایشها 39

شکل 3-3- شمایشماتیکنمودارجذب 42

شکل 4-1- نمودارایزوترمجذبنیکلدرآزمایشهایغیرپیوسته 48

شکل 4-2- نمودارمطابقتایزوترمجذببامدللانگمویر 48

شکل 4-3- نمودارمطابقتایزوترمجذببامدلفروندلیچ 49

شکل 4-4- نمودارشکستآزمایششماره 4 باراندمانحداکثربرابربا 8/69 % 51

شکل 4-5- نمودارنرمالباقیماندههادرمدلهایمرتبهدوموخطی 55

شکل 4-6- نمودارباقیماندههادرمقابلمقادیرپیشبینیشده 56

شکل 4-7- نمودارباقیماندههادربرابرترتیباجرایآزمایش 57

شکل 4-8- نمودارپریشیدگیپارامترهایمختلفدرپارامترها 58

عنوان و شماره                        صفحه

شکل 4-9- نموداراثرارتفاعجاذببرمیزانجذبفلزسنگیندردومدلمرتبهدوموخطی 62

شکل 4-10- نموداراثردبیبرمیزانجذبفلزسنگیندردومدلمرتبهدوموخطی 63

شکل 4-11- نموداراثرغلظتاولیهنیکلبرمیزانجذبفلزسنگیندردومدلمرتبهدوموخطی 64

شکل 4-12- نمودارخطوطپاسخاثرتغییراتارتفاعجاذبودبیورودیبربازدهیجذب 65

شکل 4-13- نموداراثرتوامانارتفاعجاذبودبیبرراندمانجذب 66

شکل 4-14- نمودارسهبعدیاثرتوامانارتفاعجاذبودبیبرراندمانجذب 67

شکل4-15- نمودارمقایسهنتایجروابطشماره 4-3 و 4-5 بانتایجواقعیبازدهیحاصلازانجامآزمایشها 77

شکل4-16- اختلافنتیجهبازدهیبراساسروابط 4-3 و 4-5 بامقدارواقعیبازدهیازآزمایشها 78

شکل 4-17- نمودارمیلهایمطلوبیتترکیباتتعریفشدهدراهداف 80

شکل 4-18- مقایسهنموداربدستآمدهازآزمایشهابامدلAdam-Bohart 82

شکل 4-19- مقایسهنموداربدستآمدهازآزمایشهابامدلتوماس 83

شکلپ-1- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 95/25 سانتیمتر،دبی 75/15 میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 76 میلیگرمبرلیتر 95

شکلپ-2- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 95/25 سانتیمتر،دبی 72/10 میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 2/34 میلیگرمبرلیتر 95

شکلپ-3- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 05/14 سانتیمتر،دبی 78/15 میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 2/34 میلیگرمبرلیتر 96

عنوان و شماره صفحه

شکلپ-4- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 05/14 سانتیمتر،دبی 72/10 میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 2/34 میلیگرمبرلیتر 96

شکلپ-5- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 95/25 سانتیمتر،دبی 78/15 میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 2/34 میلیگرمبرلیتر 97

شکلپ-6- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 05/14 سانتیمتر،دبی 72/10میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 8/75 میلیگرمبرلیتر 97

شکلپ-7- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 95/25 سانتیمتر،دبی 72/10میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 8/75 میلیگرمبرلیتر 98

شکلپ-8- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 05/14 سانتیمتر،دبی 78/15میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 8/75 میلیگرمبرلیتر 98

شکلپ-9- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی 25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 90 میلیگرمبرلیتر 99

شکلپ-10- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی 25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 20 میلیگرمبرلیتر 99

شکلپ-11- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی5/17میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 100

شکلپ-12- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 10 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 100

شکلپ-13- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی9میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 101

شکلپ- 14- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 101

شکلپ-15- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 102

عنوان و شماره                                                                              صفحه

شکلپ-16- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 102

شکلپ-17- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 103

شکلپ-18- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 103

شکلپ-19- نمودارشکستدرستونباارتفاعجاذب 20 سانتیمتر،دبی25/13میلیلیتربردقیقهوغلظتاولیهنیکل 55 میلیگرمبرلیتر 104

شکلپ-20- نمودارخطوطپاسخاثرتغییراتارتفاعجاذبوغلظتنیکلورودیبربازدهیجذب 105

شکلپ-21- نمودارخطوطپاسخاثرتغییراتدبیورودیوغلظتنیکلورودیبربازدهیجذب 106

شکلپ-22- – نموداراثرتوامانارتفاعجاذبوغلظتاولیهنیکلبرراندمانجذب 107

شکلپ- 23-  نموداراثرتوامانغلظتاولیهنیکلودبیبرراندمانجذب 108

شکلپ-24- نمودارسهبعدیاثرتوامانغلظتاولیهنیکلوارتفاعجاذببرراندمانجذب 109

شکلپ-25- نمودارسهبعدیاثرتوامانغلظتاولیهنیکلودبیبرراندمانجذب 110

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “دانلود پروژه:بررسی آزمایشگاهی و مدلسازی حذف نیکل از پساب مصنوعی با جاذب شلتوک برنج اصلاح شده در رآکتور پیوسته به روش سطح پاسخ (RSM)”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo