استفاده از نانوهیدروکسی آپاتیت گرانوله جهت جذب کادمیم از محلول‌های آبی در راکتور بستر ثابت

نویسنده

Ceramic, materials and energy research center

چکیده

در این پژوهش امکان ارزیابی حذف یون +2Cd، از محلول‌های آبی به‌وسیله گرانول‌های نانوهیدروکسی آپاتیت در سیستم راکتور بستر ثابت بررسی شد. همچنین تاثیر عامل‌های فرآیند جذب مانند غلظت اولیه یون کادمیم، ارتفاع ستون جذب و سرعت جریان در راکتور بستر ثابت مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در راکتور بستر ثابت، افزایش سرعت جریان خطی شدیدتر از حجم تحت عملیات قرار گرفته، تا نقطه شکافت می‌کاهد و در نتیجه باعث کاهش عملکرد بستر می‌شود. همچنین با افزایش عمق بستر، جذب افزایش می‌یابد که این امر به دلیل افزایش میزان جاذب در بسترهای بزرگتر بوده که باعث ایجاد مکان‌های جذب بیشتری می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که افزایش غلظت اولیه فلز سرعت جذب در بستر را افزایش می‌دهد و ظرفیت جذب بستر را بالا می‌برد. نتایج حاصل نشان می‌دهد که مدل‌های توماس و یون- نیلسون از تطابق مناسبی با داده‌های تجربی برخوردار است. ظرفیت جذب به دست آمده برای غلظت‌های اولیه 300، 400 و 500 میلی‌گرم در لیتر از یون کادمیم دو ظرفیتی به ترتیب برابر با 95/2425، 14/2679 و 51/4265 میلی‌گرم به ازای یک گرم جاذب است. همچنین با توجه به مدل یون- نیلسون زمان مورد نیاز برای شکافت به دست آمده برای غلظت‌های اولیه 300، 400 و 500 میلی‌گرم در لیتر از یون کادمیم دو ظرفیتی به ترتیب برابر با 33/18، 18/15 و 33/19 دقیقه است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using of Granulated Nano-Hydroxyapatite to Absorb Cadmium from Aqueous Ssolutions in a fixed Bed Reactor

چکیده [English]

The objective of this study is to assess the uptake of Cd2+, from aqueous solution by nano hydroxyapatite granular in fixed bed reactor system was investigated. The study also investigates the effects of parameters such as initial concentration ion, bed depth, and flow rate. The breakthrough time and exhaustion time decreased with increasing initial Cd2+ concentration, decreasing bed depth and increasing flow rate. The Thomas model and Yoon-Nelson model were applied to the experimental results for measurement adsorption capacity. Thomas and Yoon-Nelson model predictions were in good agreement with the experimental data. Adsorption capacity and time required for 50% adsorbate breakthrough obtained for initial concentrations of 300, 400 and 500 mg/L of divalent cadmium ions are 2425.95, 2679.14, 4265.51 mg/g of adsorbent, and 18.33, 15.18 and 19.33 min, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nano hydroxyapatite
  • Absorption
  • Cadmium
  • Fixed bed reactor