Skip to main content
SUPERVISOR
Shahnaz Bemanian,Ahmad Moheb
شهناز بمانیان (استاد راهنما) احمد محب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Fathollahi
حمید فتح اللهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1382

TITLE

Experimental study of selective separation of Zn and Cu cations using electrodeionization membrane process in the presence of complexing agent
In this research work coupled process of electrodialysis and ion exchange resin known as electrodeionization (EDI) and also electrodialysis itself were used in the presence of complexing agents for selective separation of cupper and zinc cations. Experiments were done in two series: in the first series EDI process was used with the help of EDTA as complexing agent whereas in the second series NTA complexing agent was used for ED process. To carry out the experimental work a three compartments electrodialysis cell was designed and built in which its dilute compartment was filled with two different ion exchange resins of gel and macroporous types for the first series of experiments. Using Taghuchi method of design of experiments helped us to reduce the number of experiments and also be able to predict the optimum values of independent parameters and determine the relative importance of these parameters. In this work effect of independent parameters of feed flow rate, applied voltage, ratio of Cu 2+ concentration to that of Zn 2+ as well as pH of the feed solution, and molar ratio of used complexing agent to Cu 2+ concentration on the selective separation factor (RS) were investigated. Obtained results showed a noticeable success of the hybrid method used in this work to separate cations under study selectively. Statistic analysis of the results proved that the molar ratio of the complexing agent had the most effect on the selective separation of cations with contribution of 78.565% in the first series of experiments whereas the most effective independent parameter in the second series of experiments was found to be feed flow rate with contribution of 55.412%. Also it was seen that macroporous ion exchange resin had greater selective separation efficiency in comparison with gel type resin. And finally it was concluded that the best hybrid system for selective separation of cupper and zinc cations was EDI process in the presence of EDTA complexing agent.
در تحقیق حاضر از فرآیند ترکیبی الکترودیالیز و رزین تبادل یون (الکترودیونیزاسیون) و همچنین الکترودیالیز در حضور عوامل کمپلکس‌ساز جهت جداسازی انتخابی کاتیونهای روی و مس استفاده شده است. آزمایشها در دو گروه انجام شدند که درگروه اول از فرآیند (EDI) در حضور عامل کمپلکس‌ساز EDTA و در گروه دوم از فرآیند ED در حضور عامل کمپلکس‌ساز NTA استفاده شد. برای پیشبرد این طرح یک سل الکترودیالیز سه‌محفظه‌ای بکار گرفته شد که در آزمایشات گروه اول محفظه رقیق شونده این سل با رزین‌های تبادل یون از دو نوع متفاوت ژله‌ای و بزرگ تخلخل هر کدام بطور جداگانه پرگردید. جهت صرفه‌جوئی در تعداد آزمایشها و همچنین تخمین شرایط بهینه و تعیین اهمیت نسبی پارامترهای مستقل، از روش طراحی آزمایش تاگوچی استفاده شد. در این تحقیق تأثیر پارامترهای مستقل دبی خوراک، ولتاژ اعمال شده، نسبت غلظت کاتیون مس به غلظت کاتیون روی در محلول خوراک، pH محلول خوراک و نسبت غلظت مولی عامل کمپلکس‌ساز به غلظت کاتیون مس بر روی پارامتر جداسازی انتخابی (RS) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشانگر موفقیت قابل توجه روش ترکیبی پیشنهادی در جداسازی کاتیونها بود. تحلیل آماری نتایج نشانگر این مطلب بود که بیشترین سهم تأثیر بر روی جداسازی انتخابی در گروه اول مربوط به پارامتر نسبت غلظت مولی عامل کمپلکس‌ساز (%565/78) و در گروه دوم مربوط به دبی خوراک (%412/55) بود. از نتایج جالب توجه در این طرح بالاتر بودن راندمان جداسازی انتخابی برای رزین نوع بزرگ تخلخل نسبت به نوع ژله‌ای بود. نتایج نهایی نشان داد که بهترین ترکیب برای جداسازی انتخابی کاتیونهای مس و روی استفاده از الکترودیونیزاسیون در حضور عوامل کمپلکس‌ساز EDTA می باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی