Skip to main content
SUPERVISOR
سیدمحمد قریشی (استاد راهنما) سید جابر صفدری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mostafa Fathalizadeh najib
مصطفی فتحعلی زاده نجیب

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
: Pulsed packed column is one of the important equipment that is applied for liquid–liquid extraction, because of its high efficiency and low required space, in nuclear, pharmaceutical, petrochemical and food industries. In this project, experiments were done on a pulsed packed column pilot plant. In pulsed extraction columns energy is supplied via input mechanical pulses. Input of pulses, act as a mechanicalmixer and also produce dropswithsmallerdiameters, which in turnincreasethe column efficiency. Prominent features of pulsed extraction columns are as follows:high efficiency in extraction, simple design, stable and reliable operation, no moving parts and convenient operation with radioactive and corrosive solutions. Considered variables in experiments include: flow rates of dispersed and continuous phases and frequency of pulses. In this project, leach liquor solution from "Bandar Abbas yellow cake manufactury" was used. In many uranium mines such as Gachin in Bandar Abbas, sulfuric acid is used for leaching operation on ore after crushing operation. This leach liquor containing uranium, is extracted by specific extractant solvent, like trioctyleamine(TOA). This operation, named Amex, have been used for many years, but for the first time, in the current project this process was carried out with pulsed packed column. Experiments were performed in different operational conditions including different frequency of pulses and different flow rates of dispersed and continuous phases.According to the previous studies, the optimum condition is volume percent of 4 for trioctyle amine in kerosene (as diluent) solution, pH=1 and Q c /Q d =1. In this optimum case 98% of extraction could be reached. In the current project extraction of uranium using pulsed packed column in the above optimum condition was investigated. After each experiment and reaching steady state, aqueous phase was sampled for analysis to measure Uranium extraction coefficient, using valves No.1, 4 ,7 on the active part of the column and the waste. The photography from three different section of column was done tomeasure the d 32 using a digital camera. Diameter of droplets decrease from bottom to the top of column because of impact to packed and mass transfer from continuous phase to dispersed phase. This led to increase the hold up. In extraction process, leach liquor containing uranium is the continuous phase of pulse packed column and trioctyle amine solution is the dispersed phase of column. Also, studies on the effect of operating variables on the flooding and holdup of a pulsed packed column are considered. Holdup is one of the most important variables in the design of a pulsed extraction column. The holdup is needed to calculate the interfacial area per unit volume and the absolute phase velocities. Keywords: Liquid-Liquid Extraction , Pulsed Packed Column, Holdup, Leach liquor, Uranium, TOA
ستون های ضربه ای پرشده یکی از دستگاه های مهم مورد استفاده در استخراج مایع – مایع می باشند که به خاطر راندمان بالا و فضای کم مورد نیاز، در صنایع هسته ای، دارویی،پتروشیمی و غذایی کاربرد فراوان یا فته اند.در این پژوهش از یک ستون ضربه ای پر شده با مقیاس نیمه صنعتی استفاده گردید. در ستون های استخراج ضربه ای انرژی ورودی از طریق پالس های مکانیکی تامین می شود. پالس ورودی نقش همزن مکانیکی را ایفا کرده و ضمناًقطرات با قطرهای کوچکتر تولید می نماید که متعاقب آن بازده ستون افزایش می یابد. از ویژگی های برجسته برجهای استخراج ضربه ای میتوان به موارد زیر اشاره نمود: بازدهبالادرجداسازی، طراحی نسبتاً ساده، عملیاتمطمئنوپایدار،نداشتنقسمتمتحرکو عملیاتمناسببامحلولهایرادیواکتیووخورندهاشارهکرد. در این پروژه از محلول لیچ لیکور کارخانه تولید کیک زرد بندر عباس به عنوان منبع اورانیوم استفاده شده است.در بسیاری از معادن اورانیوم از جمله معدن گچین بندر عباس، پس از عملیات خردایش با استفاده از اسید سولفوریک عملیات فروشویی روی سنگ معدن حاوی اورانیوم انجام می پذیرد. سپس اورانیوم با حلال های مختلف بویژه تری اکتیل آمین از محلول لیچ لیکور استخراج می گردد. این فرایند تحت عنوان آمکس سالیان طولانی است که مورد استفاده قرار می گیردکه در این پروژه، برای اولین بار توسط ستون پرشده ضربه ای، این فرایند انجام می شود. آزمایش ها تحت شرایط مختلف عملیاتی از جمله: شدت ضربان های مختلف و دبی های مختلف فاز آبی و فاز آلی انجام خواهد شد. مطالعات گذشته حاکی از آن است که حالت بهینه، غلظت 4 درصد حجمی تری اکتیل آمین درنفت سفید(نفت بی بو) به عنوان رقیق کننده و pH=1 می باشد که در نسبت فازی آلی به آبی یک ، به استخراج 98درصد می توان رسید.در این پروژه استخراج اورانیوم در ستون پرشده ضربه ای در شرایط بهینه مورد بررسی قرار گرفته است. بعد از هر آزمایش، پس از رسیدن سیستم به حالت پایدار، از شیرهای یک، چهار و هفت تعبیه شده بر روی قسمت فعال ستون و نیز خروجی فاز پیوسته، برای آنالیز فاز آبی، نمونه گیری می شود تا درصد استخراج اورانیوم مشخص شود. در ضمن از سه مقطع مختلف از ستون، برای اندازه گیری متوسط قطر قطرات، توسط دوربین، عکس برداری می شود. قطر قطرات در اثر برخورد با پرکن ها و انتقال جرم از فاز پیوسته به فاز پراکنده، از پایین به بالای ستون کوچکتر می شوند که باعث افزایش موجودی فاز پراکنده می شود. در فرایند استخراج، لیچ لیکوار حاوی اورانیوم فاز پیوسته و محلول تری اکتیل آمین فاز پراکنده دستگاه ستون ضربه ای پرشده را تشکیل می دهند.همچنین مطالعاتی در زمینه تاثیر پارامترهای عملیاتی بر روی طغیان و موجودی فاز پراکنده ستون ضربه ای پرشده صورت گرفت . موجودی فاز پراکنده یکی از پارامترهای مهم در طراحی ستون های ضربه ای می باشد و در محاسبه سطح ویژه انتقال جرم و سرعت فازها کاربرد دارد. کلمات کلیدی: استخراج مایع – مایع ، ستون ضربه ای پرشده، موجودی فاز پراکنده ، اورانیوم، لیچ لیکوار، تری اکتیل آمین

ارتقاء امنیت وب با وف بومی