نوع مقاله : مقالات پژوهشى اصیل کمی و کیفی

نویسندگان

1 گروه محیط زیست، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند، تهران، ایران

2 گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده علوم و فنون دریایی،دانشکده علوم و فنون دریایی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

3 پژوهشکده گاز، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران

4 گروه محیط زیست،دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند، دماوند، ایران

5 پژوهشکده چرخه سوخت هسته ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، تهران، ایران

10.22038/jreh.2022.61587.1467

چکیده

زمینه و هدف: مونوکسید کربن ترکیب مهمی است که قابلیت تبدیل به مواد شیمیایی مختلف و آسیب رساندن به محیط زیست و انسان را دارد. انتخاب مکانیزم و جاذب جهت جذب گازهای آلاینده از لجاظ کارایی و هزینه اهمیت بسزایی دارد. در مطالعه حاضر بهینه سازی غربال های مولکولی کربن ساخته شده با هدف جذب بیشتر مونو‌کسید‌کربن انجام شد.
مواد و روش ها: در این تحقیق از پوست گردو برای ساخت غربال مولکولی کربن و از روش فیزیکی برای فعال‌سازی کربن استفاده شد.. بهینه سازی جاذب ها دانه بندی شده طی دو فرآیند فرآوری و لایه گذاری انجام شد. جاذب ها در pH=4.5-6.5-9 فرآوری و با مخلوط های روغن– نفت و روغن–تینر (نسبت 1:1) لایه گذاری شدند. ظرفیت جذب مونو‌کسید‌کربن توسط جاذب ها در شرایط یکسان(2 گرم جاذب ، دمای °C 25 و فشار 2 بار) به روش حجمی اندازه گیری شد.
یافته ها: بیشترین راندمان در میان جاذب های فرآوری نشده برای CMS (Ac) با 281/0 میلی مول مونو‌کسید‌کربن بر گرم و در میان جاذب های فرآوری شده و لایه گذاری شده با روغن – نفت برای CMS (Al-K) با 591/0 میلی مول مونو‌کسید‌کربن بر گرم و در میان جاذب های فرآوری شده و لایه گذاری شده با روغن - تینر و در میان تمام جاذب ها برای CMS (Al-T) با 858/0 میلی مول مونو‌کسید‌کربن بر گرم بدست آمد.
نتیجه گیری: غربال مولکولی کربن توانایی جذب و کاهش غلظت مونو‌کسید‌کربن که از آلاینده های محیط زیست محسوب می شود را دارد. بهینه سازی راندمان جذب را افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Preparation and optimization of carbon molecular sieves for carbon monoxide adsorption

نویسندگان [English]

  • reza zahedi 1
  • Hossein,, Ghafourian 2
  • Yahya Zamani 3
  • Shahrzad, Khoramnejhadian 4
  • Reza Dabbagh 5

1 Department of Environment, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand, Iran,

2 Department of Environment Engineering, Tehran North Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

3 Gas research division Research Institute of Petroleum, Tehran, Iran

4 Department of Environment, Damavand Branch, Islamic Azad University, Damavand, Iran

5 Nuclear Fuel Research School, Nuclear Sciences & Technology Research Institute, (NSTRI), Tehran, Iran

چکیده [English]

Background and purpose: The carbon monoxide is an important compound which can convert to different chemical materials which is harmful to environment and humans. Selecting the mechanism and absorbent to absorption pollutant gases is very important due to the efficiency. This study aimed to optimize the carbon molecular sieves prepared which cause the adsorption of more carbon monoxide.
Materials and methods: In this study, a walnut shell was used to prepare a carbon molecular sieve and activate the carbon was used physical method. The adsorbents were optimized during two modifying and coating processes after granulation. The adsorbents were modified at pH = 4.5-6.5-9 which layered with oil-oil and oil-thinner mixtures (1: 1 ratio). The adsorption capacity of carbon monoxide by the adsorbents was measured by the volumetric method under the same conditions (2g of adsorbent, 25 °C temperature, and 2 bar pressure).
Results: The highest efficiency among those without modified adsorbents for CMS (Ac) with 0.281 mmol CO/g adsorbents and among those coated with oil-kerosene adsorbents for CMS (Al-K) with 0/591 mmol CO/g adsorbent and among the adsorbents coated with oil -thinner and among all adsorbents for CMS (Al-T) with 0.858 mmol CO/g adsorbents.
Conclusion: A carbon molecular sieve can absorb and reduce the concentration of CO, which is an environmental pollutant. Optimization causes to increase the adsorption efficiency.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Adsorption Capacity
  • Carbon molecular sieve
  • co
  • Modifying
  • Coating