Skip to main content
SUPERVISOR
S.Hassan Ghaziaskar
سیدحسن قاضی عسگر (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sayedjalal Razavizadeh
سیدجلال رضوی زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1386

TITLE

Design and Manufacturing of Supercritical Water System and Study of Hydrolysis and Oxidation of STS in Sub and Supercritical Water in Presence of Carbon Dioxide as a Catalyst and Partial Factorial Design for Optimization
SCWO is economically attractive for treatment of waste waters that contain organic compounds in concentration of 1-20 wt% in a relatively short time (s to min) and high efficiencies ( 99.99%) at much lower temperatures ( 700?C) and without NOx production. Generic operational conditions for the two processes are as follows: WAO 150-300?C, 10-200 bar and SCWO 374-675?C and 220 bar Considering above mentioned conditions for SCWO, we needed to design a system enables us to produce this nearly high temperature and pressure. This system can provide 700?C temperature and 500 atm pressure, thus we can with system provide supercritical condition for different solvents that set in this range for example acetone, methanol, acetonitrile, and others. Oxidation with supercritical water (SCWO) is hydrothermal waste treatment technologies that use critical medium for oxidizing and destruction of organic wastes. Sodium toluene sulfonate (STS) that is extensively used as a hydrotrope and anticaking agent in detergent industries. The hydrolysis and oxidation of sodium toluene sulfonate (STS) in SCW in the presence of CO 2 in a continuous flow reactor at a constant pressure of 250 bar was studied. Effect of flow rate of water, temperature of the system and the presence of CO 2 in different extent on hydrolysis was investigated. Applied partial factorial design for simultaneous study and optimum condition for interaction between three factors namely flow rate of water ranging from 0.7 to 3.6 mL/min and flow rate of CO 2 ranging from 0.072 to 1.172 mL/min and temperature ranging from 231 ?C to 568 ?C on hydrolysis of STS. Hydrolysis of STS increased approximately by increasing temperature and adding CO 2 in to reaction media. The mechanism and the procedure for hydrolysis of STS by changing of these three factors and introduce the optimum condition (452 ?C , 0.0830 flow rate of CO 2 , 2.3306 flow rate of water) were introduced. Additionally, oxidative decomposition experiments were carried out using hydrogen peroxide as an oxidant for varying oxidation temperature from 200 to 500 ?C in constant pressure of 250 bar. The stoichiometric concentration of H 2 O 2 was investigated and different products were monitored in different concentration of H 2 O 2 .Based on these results, a reaction mechanism was proposed.
اکسیداسیون با آب فوق بحرانی یکی از روش های تصفیه پساب های صنعتی حاوی مواد ارگانیک می باشد که از محیط فوق بحرانی آب که دارای واکنش پذیری شدیدی می باشد استفاده می کند. سدیم تولوئن سولفونات به عنوان عامل هیدروتروپ در مواد شوینده استفاده می شود که با مصرف روز افزون این ماده، باعث آلودگی محیط زیست شده است. هدف از این پروژه حذف این ماده در پساب های خانگی و صنعتی و کاهش آلودگی محیط زیست با استفاده از فناوری اکسیداسیون با آب فوق بحرانی می باشد. از طراحی فاکتوریال برای انتخاب سطوح پارامترهای موثر استفاده شد. اکسیداسیون و هیدرولیز سدیم تولوئن سولفونات در آب فوق بحرانی در حضور دی اکسید کربن در فشار ثابت 250 بار بررسی شد. تأثیرات سرعت جریان آب بر هیدرولیز سدیم تولوئن سولفونات از 7/0 تا 6/3 میلی لیتر بر دقیقه، سرعت جریان دی اکسید کربن از 072/0 تا 172/1 میلی بر دقیقه و دما از 231 تا 568 درجه سانتیگراد بررسی شد. شرایط بهینه هیدرولیز از نظر دما، سرعت جریان آب و سرعت جریان دی اکسید کربن با استفاده از طراحی فاکتوریال به ترتیب در دمای 452 درجه سانتیگراد، سرعت جریان 3/2 میلی لیتر بر دقیقه آب و 083/0 میلی لیتر بر دقیقه دی اکسید کربن به دست آمد. با استفاده از بررسی ANOVA صحت مدل به دست آمده مورد بررسی قرار گرفت که در سطح اطمینان 95 درصد هیچگونه عدم برازشی مشاهده نشد. مکانیزم هیدرولیز سدیم تولوئن سولفونات با توجه به تأثیرات این 3 پارامتر ارائه شد. همچنین اکسیداسیون و تخریب سدیم تولوئن سولفونات با استفاده از آب اکسیژنه به عنوان عامل اکسید کننده از دمای 300 تا 500 درجه سانتیگراد در فشار 250 بار بررسی شد. با توجه به تأثیر نسبت استوکیومتری آب اکسیژنه و درصد آن در محیط واکنش بر میزان تخریب، حد واسط های مختلف با افزایش دما گزارش شد. مزیت این روش تصفیه نسبت به دیگر روش ها، تخریب گونه مورد نظر در محیط واکنش به دی اکسید کربن و آب بدون انتشار هیچ گونه آلودگی به محیط با بازده تخریب بیش از 99/99 درصد می باشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی