بررسی حذف فوتوکاتالیتیک بخار تولوئن از هوا در بستر جذبی-فوتوکاتالیتیکی

پیام:
چکیده:
زمینه و هدف

کیفیت هوا در محیط های داخلی  یکی از موضوعات مهم در حوزه سلامت می باشد که در چند سال اخیر و با تغییر در الگو های زندگی مورد توجه قرار گرفته است. تولوین یکی از ترکیبات آلی با کاربرد گسترده صنعتی می باشد. این ترکیب ها به دلیل فشار بخار بالایی که دارند از پتانسیل انتشار و ایجاد مواجهه تنفسی در فرآیندهای ساخت و حتی در هنگام استفاده از محصولات که در ساخت آنها استفاده شده اند برخوردار هستند. با توجه به اثرات بهداشتی ترکیبات آلی فرار، کنترل آنها پیش از تخلیه به محیط زیست و همچنین ارایه روش هایی برای کنترل آنها در محیط های داخلی ضروری به نظر می رسد. فرآیند اکسیداسیون فوتوکاتالیتیکی ترکیبات آلی فرار یکی از روش های موثر و همسو با محیط زیست در زمینه حذف ترکیبات آلی فرار محسوب می شود. مهم ترین محدودیت این روش، وابستگی حذف آلاینده به شیمی سطح و زمان ماند آلاینده بر سطح بستر می باشد. در این مطالعه به منظور بهبود افزایش زمان ماند و بهبود کارایی حذف، از مخلوطی از دی اکسید تیتانیوم و کربن فعال در ساخت بستر جذبی- فوتوکاتالیتیکی استفاده شد. این مطالعه با هدف بررسی کارایی حذف بخار تولوین در بستر جذبی-فوتوکاتالیتیکی انجام گردید.

مواد و روش کار

در این پژوهش، از دی اکسید تیتانیوم و مخلوط دی اکسید تیتانیوم و کربن فعال پودری محلول در آب مقطر جهت ساخت بستر فوتوکاتالیتیکی و بستر جذبی- فوتوکاتالیتیکی استفاده شد. لایه نشانی بسترها به روش غوطه ور سازی بستر پشم شیشه انجام شد. بررسی توزیع سایزی ذرات و کیفیت لایه نشانی به روش میکروسکوپ الکترونی انجام گردید. کارایی اکسیداسیون فوتوکاتالیتیکی تولوین در دو رآکتور مجزا در حضور تابش فرابنفش مورد بررسی قرار گرفت. طراحی آزمون ها به منظور بررسی تاثیر غلظت اولیه تولوین و گذر حجمی جریان بر کارایی حذف فوتوکاتالیتیکی در سیستم های فوتوکاتالیتیکی و جذبی-فوتوکاتالیتیکی با استفاده از روش سطح پاسخ  (RSM)انجام شد.

یافته ها

نتایج نشان داد که راندمان حذف و ظرفیت حذف تولوین در بسترهای فوتوکاتالیتیکی و جذبی- فوتوکاتالیتیکی متاثر از گذر حجمی جریان و غلظت ورودی آلاینده به سیستم بود. در شرایط بهینه عملیاتی، راندمان حذف در بسترهای فوتوکاتالیتیکی و جذبی- فوتوکاتالیتیکی به ترتیب در بارگذاری 84/5 و 1/65 میلی گرم به ازای متر مکعب در ثانیه و زمان ماند 2 و8/5 ثانیه، 99/98% و 95/14 % به دست آمد و ظرفیت حذف نیز در نقاط بهینه عملیاتی در دو فوتوکاتالیست جذبی و غیر جذبی 5008/71 و 1204/85 میلی گرم به ازای هر متر مکعب در دقیقه بود.

نتیجه گیری

بسترهای حذف فوتوکالیتیکی از کارایی خوبی در زمینه حذف ترکیبات آلی در محیط های داخلی، برخوردار هستند. تلفیق آنها با جاذب های سطحی منجر به توسعه بسترهای خودپالای جذبی-کاتالیتیکی می شود که ظرفیت حذف آلاینده را تا 5 برابر بسترهای کاتالیتیکی بهبود بخشیده و زمینه ساز کوچک سازی بستر کنترلی و  امکان استفاده از آنها را در سیستم های تصفیه هوای خانگی و صنعتی فراهم می نماید. افزایش کارایی حذف در بسترهای جذبی- فوتوکاتالیتیکی با افزایش هواگذر به دلیل کاسته شدن از ضخامت لایه مرزی و بهبود انتقال جرم از جریان هوا به سایت های جذبی و کاتالیتیکی می باشد.

نوع مقاله:
مقاله پژوهشی/اصیل
زبان:
فارسی
صفحات:
75 -87
لینک کوتاه:
magiran.com/p2122465 
برخی از خدمات از جمله دانلود متن مقالات تنها به مشترکان مگیران ارایه می‌گردد. شما می‌توانید به یکی از روش‌های زیر مشترک شوید:
اشتراک شخصی
در سایت عضو شوید و هزینه اشتراک یک‌ساله سایت به مبلغ 300,000ريال را پرداخت کنید. همزمان با برقراری دوره اشتراک بسته دانلود 100 مطلب نیز برای شما فعال خواهد شد!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی همه کاربران به متن مطالب خریداری نمایند!
توجه!
  • دسترسی به متن مقالات این پایگاه در قالب ارایه خدمات کتابخانه دیجیتال و با دریافت حق عضویت صورت می‌گیرد و مگیران بهایی برای هر مقاله تعیین نکرده و وجهی بابت آن دریافت نمی‌کند.
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.