تحقیق درباره کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان

اختصاصی از فایل هلپ تحقیق درباره کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آشامیدنی آبادان

تاریخ دریافت: تاریخ پذیرش:

واژه های کلیدی: پلی آلومینیوم کلراید ، آزمایش جار ، تصفیه آب آبادان

مقدمه

آبهای سطحی عموماً محتوای انواع مختلفی از ناخالصی های کالوئیدی هستند که باعث کدورت و تا حدودی رنگ می شوند. برای حذف کلوئیدها باید ذرات مجرای کلوئید با هم مجتمع و از نظر اندازه بزرگ شوند. برای این کار می توان از مواد شیمیایی استفاده کرد. این مواد نیروهایی را که موجب پایداری ذرات کلوئیــدی می شوند خنثی می کننـد. به فرآینـد ناپایدارسازی ذرات کلوئیدی انعقاد شیمیایی می گویند . سپس به ذرات ناپایدار شده در حالی که به آرامی به هم زده می شود زمان داده می شود تا لخته ها ایجاد شوند که به این عمل فلوکولاسیون می گویند. سرانجام آب از حوضچه ته نشینــی رد می شـــود و در آنجا مواد جامد لخته شــده بوسیلــه ته نشینی حذف می شوند (1).

مهمترین عوامل موثر در کارایی فرآیند انعقاد عبارتند از: pH، یونهای موجود در محلول آبی (قدرت یونی آب)، غلظت مـــواد هیومیک، دمـــای آب و نوع منعقدکننده (2).

یکی از جدیدترین مواد منعقدکننده پلی آلومینیوم کلراید با علامت اختصاری PACI می باشد.

پلـــی آلـــومینیــوم کلـــرایــد با فــرمـــول [Al2(OH)6-xClxYH2O]Z به نوعــی از منعقد کننده ها گفته می شود که قدرت و سرعت بالایی در جداسازی و استخراج ناخالصی های آب دارند، که در اثر خنثی شدن کلراید آلومینیوم با برخی از محلولهای بازی در دو نوع با سولفات و بدون سولفات تهیه می شود. تفاوت آن با سولفات آلومینیوم به دلیل نوع ساختار آلومینیوم در هر کدام از این نمک هاست. در سولفات آلومینیوم یونهای Al3+ موجود می باشند. مشخصه PACl این است که در کنار کلراید و سولفات، بخشی از آن نیــز شــامل یــــون هـــای هیدروکسیــد مــی باشــد. ایـــن یـــون هـــای هیدروکسیـــد باعـــث ایجـاد مجموعـه هـای کوچک پولیمـــــر از

Al در PACl می شوند.

بخش اصلی در PACl را در مجموعه Al137+ تشکیل می دهد. به دلیل تناسب مناسب تر بار الکتریکی به شعاع، این گونه ساختارهای پلیمری تاثیر بهتری بر بی ثباتی کلوئیدها دارند تا مولکولهــای منفــرد )Al3+3 و 4.(

در خصوص مزایای PACl بعنوان منعقدکننده، موارد متعددی ذکر شده است که می توان گفت مهمترین این امیتازها قابلیت استفاده از دامنه های بسیار وسیعتری از کدورت و دمای آب می باشد.

امروزه PAClدر تصفیه خانه هــای کشورهای پیشرفته جهان همانند ژاپن، آمریکا، کانادا، چین، فرانسه، انگلستان، آلمان و ایتالیا بدلیل عملکرد بهتر و بهداشتی بودن جایگزین سولفات آلومینیوم و کلرور آهن شده است (4).

در این مطالعــه نیــز بــرای بهبــود کیفیت آب رودخانه های بهمنشیر و اروند که دو منبع اصلی تامین آب در آبــادان می باشنــد از ماده منعقدکننده PACl استفاده شده است.

مواد و روش ها

در این تحقیق کاربرد پلی آلومینیوم کلراید در تصفیه آب آبادان از نظر انتخاب دوز بهینه و شرایط بهینه عملکرد آن، مورد بررسی قرار گرفت. مراحل اساسی این تحقیق در بخش های مختلف به شرح ذیل انجام شده است:

- آزمایشات در فصل تابستان انجام شد، محل نمونه برداری رودخانه های اروند و بهمنشیر بود. نمونه ها جمع آوری و به آزمایشگاه شیمی آب و فاضلاب دانشکــده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی تهران ارسال گردید. برای نمونه های ارسالی آزمایشات معمول کیفیت آب خام و COD انجام گرفت.

.

- کدورت نمونه های ارسالی سنجیده شد و هر نمونه در یک محدوده کدورت قرار گرفت.

- آزمایش جار (انعقاد، لخته سازی و ته نشینی) با توجه به غلظت های مختلف مواد معلق و تزریق مقادیر مختلف ماده منعقدکننده PACl در هر یک از محدوده های کدورت انجام گردید.

- با بررسی کدورت ها و مشاهده فلوک ها، دوز بهینه ماده منعقدکننده مشخص گردید.

- نمونه ای که مقدار مصرف ماده منعقدکننده آن بهینه بود، انتخاب و بر روی آن آزمایش های Al, COD و حجم لجن انجام شد.

- بعد از تعیین مقدار بهینه، باید بهترین محدوده pH هم مورد بررسی قرار گیرد. pH نمونه ها را بین 4-9 تنظیم کرده و آزمایش جار با تزریق مقدار بهینه مجدداً انجام شد و بهترین محدوده pH تعیین گردید .سپس نمونه بهینه از نظر آزمایش Al و COD و حجم لجن مورد بررسی قرار گرفت.

- در مرحله بعد نمونه های هر رودخانه بطور جداگانه توسط همزن مخلوط و یک کدورت همگن حاصل و آزمایش جار بر روی آن انجام گردید.

- بدلیل اینکه در روزهای بارانی کدورت آب خام در این رودخانه ها می تواند تا حدود 800 الی 900 واحد نفلومتری افزایش یابد، به نمونه ها بصورت دستی کدورت افزوده شد تا مقدار دوز بهینه مــاده منعقدکننده

بررسی گردد. برای افزایش کدورت از خاک رسی که از الک شماره µ 120 عبور کرده بود استفاده شد و بعد نمونه ها توسط همزن مخلوط گردیده و در کدورت های 250، 500 و 750 واحد نظری، آزمایش جار بر روی آنها انجام شد. سپس اندازه گیری حجم لجن و آزمایشات Al و COD انجام شد. از آنجا که آزادسازی و یا مازاد آلومینیوم پس از فرایند انعقاد با PACl محتمل به نظر می رسید، توجه به غلظت آلومینیوم در آب خام و آب تصفیه شده در مراحل مختلف کاملاً ضروری بود.

نتایج

محدوده های کدورت برای رودخانه اروند (30،20 و 40 واحد کدورت) و برای رودخانه بهمنشیر (100،60،40و150 واحد کدورت) تعیین گردید. راندمان حذف کدورت در آزمایش جار این نمونه ها در حدود 98-90% حاصل شد. جداول 1 و 2 نتایج آزمایش جار برروی نمونه مخلوط شده رودخانه های مذکور را نشان می دهد.

در مرحله بعد کدورت بطور دستی افزوده شد و قدرت عمل PACl بررسی گردید. جداول 3 و 4 این مطلب را نشان می دهد. در نمودار 1 آلومینیوم باقیمانده پس از آزمایش جار در نمونه های رودخانه اروند را نشان داده شده است.

جدول 1- آزمایش جار رودخانه بهمنشیر (نمونه مخلوط)

Dose PACl

mg/l

5

10٭

15

20

25

کـــدورت بعـــد از

آزمایبش جار(NTU)

32/8

66/3

18/2

28/2

72/2

راندمان حذف %

6/96

5/97

5/98

4/98

1/98

pH بعد از آزمایبش جار

8/7

7/7

6/7

5/7

4/7

COD (mg/l)

12

12

10

12

12

Al (mg/l)

4/0

39/0

41/0

39/0

41/0

قلیائیت

(mg/l)3CaCo

130

136

145

131

126

هدایت الکتریکی

(µs/cm)

1645

1643

1642

1624

1652

حجم لجن

(ml/l)

15

min

4/0

5/0

5/0

7/0

7/0

30

min

31/1

6/1

7/1

7/1

8/1

٭ مقدار بهینه PACl ، mg/l 10 است.

Turbidity= 150 NTU

pH= 8/7

EC= 1654 µs/cm

Cl-= 330 mg/l

بررسی سنتز پلی وینیل کلراید به روش سوسپانسیون با استفاده ازآغازگر ازوبیس ایزو بوتیرو نیتریل و سورفاکتانت ژلاتین

اختصاصی از فایل هلپ بررسی سنتز پلی وینیل کلراید به روش سوسپانسیون با استفاده ازآغازگر ازوبیس ایزو بوتیرو نیتریل و سورفاکتانت ژلاتین دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 18 صفحه

چکیده:

 در این پژوهش، سنتز پلی وینیل کلراید بروش سوسپانسون مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات بااستفاده از وینیل کلراید (5/99% درجه خلوص ) – ژلاتین – آغازگرAIBN  - در یک راکتور سه دهانه مجهز به دماسنج – همزن و مبرد انجام شد. بهترین نسبت منومر به (آب-اتانل در نسبت حجمی 1:1)-غلظت بهینه ی آغازگر و دمای پلیمریزاسیون تثبیت شد. بهترین محصول PVC در نسبت اب – اتانل / منومر= ml 200/g 100-  آغازگر 2/0 گرم و دما 60 درجه سانتیگراد بدست آمد. سپس ویسکوزیته درونی  بهترین نمونه PVC  توسط ویسکوزیمتر ابلهود در حلال سیکلو هگزانون 95/0 محاسبه گردید.  برای تجزیه کمی کلر در PVC  از روش شیف استفاده شد و  مقدار کلر موجود 37/0 بدست آمد.

پروزه پایان نامه کارشناسی وینیل کلراید

اختصاصی از فایل هلپ پروزه پایان نامه کارشناسی وینیل کلراید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

130 صفحه

چکیده............................................................................................................................................................... 1

فصل اول - کلیات                                                                                                             

• مقدمه..................................................................................................................................................... 3

2-1- تاریخچه وینیل کلراید........................................................................................................................... 4

3-1- مشخصات فیزیکی و شیمیایی وینیل کلراید....................................................................................... 5

4-1- کاربردهای EDC/VCM..................................................................................................................... 6

5-1- جایگاه EDC در بازارهای جهانی........................................................................................................ 8

6-1- جایگاه VCM در بازارهای جهانی............................................................................................................................................................................. 13

7-1- مونومر وینیل کلراید و محیط زیست............................................................................................................................................................................. 18

8-1- PVC بعنوان هدف اصلی از تولید VCM............................................................................................................................................................................. 20

1-8-1- تارخچه PVC............................................................................................................................................................................. 20

2-8-1- جایگاه PVC در بازار جهانی............................................................................................................................................................................. 20

3-8-1- PVC و انواع آن............................................................................................................................................................................. 20

4-8-1- کاربردهای PVC ............................................................................................................................................................................. 21

5-8-1- فرآیند های تولید PVC.... 22

1-5-8-1- پلیمریزاسیون بالک (جرمی) 22

2-5-8-1- پلیمریزاسیون امولسیون 22

3-5-8-1- پلیمریزاسیون سوسپانسیونی 22

فصل دوم – روشهای مختلف تولید مونومر وینیل کلراید

1-2- تولید VCM از استیلن........................................................................................................................................................................... 24

2-2- تولید VCM بر پایه اتیلن........................................................................................................................................................................... 25

1-2-2- اتیلن دی کلراید به روش کلریناسیون مستقیم اتیلن............................................................................................................................................................................. 25

1-1-2-2- شیمی فرآیند................................................................................................................................................................ 25

2-1-2-2- مروری بر فرآیند................................................................................................................................................................ 25

3-1-2-2- کاتالیست................................................................................................................................................................ 26

4-1-2-2- خوراک راکتور ................................................................................................................................................................ 26

5-1-2-2- راکتور................................................................................................................................................................ 27

6-1-2-2- محیط واکنش................................................................................................................................................................ 27

7-1-2-2- بازیافت محصول................................................................................................................................................................ 27

8-1-2-2- فرآیند های پیشنهادی صاحبان لیسانس................................................................................................................................................................ 28

9-1-2-2- مقایسه فرآیندهای مختلف تولید اتیلن دی کلراید به روش

 کلراسیون مستقیم اتیلن................................................................................................................................................................ 30

2-2-2- اتیلن دی کلرید به روش اکسی کلریناسیون اتیلن....................................................................................................................................................................... 31

1-2-2-2- شیمی فرآیند................................................................................................................................................................ 31

2-2-2-2- مروری بر فرآیند................................................................................................................................................................ 31

3-2-2-2- کاتالیست................................................................................................................................................................ 32

4-2-2-2- خوراک راکتور................................................................................................................................................................ 32

5-2-2-2- راکتور................................................................................................................................................................ 33

6-2-2-2- پارامترهای واکنش................................................................................................................................................................ 34

7-2-2-2- بازیافت محصول................................................................................................................................................................ 34

8-2-2-2- مروری بر فرآیند پیشنهادی صاحبان لیسانس................................................................................................................................................................ 35

9-2-2-2- مقایسه فرآیندهای مختلف تولید اتیلن دی کلراید به روش

 اکسی کلراسیون اتیلن................................................................................................................................................................ 37

3-2-2- پیرولیز اتیلن دی کلراید جهت تولید وینیل کلراید ....................................................................................................................................................................... 38

1-3-2-2- شیمی فرآیند................................................................................................................................................................ 38

2-3-2-2- مروری بر فرآیند................................................................................................................................................................ 39

3-3-2-2- خوراک راکتور................................................................................................................................................................ 39

4-3-2-2- راکتور................................................................................................................................................................ 39

5-3-2-2- بازیافت حرارت................................................................................................................................................................ 39

6-3-2-2- جداسازی................................................................................................................................................................ 40

7-3-2-2- خالص سازی محصول................................................................................................................................................................ 40

8-3-2-2- خالص سازی خوراک................................................................................................................................................................ 40

9-3-2-2- مروری بر فرآیند پیشنهادی صاحبان لیسانس................................................................................................................................................................ 41

10-3-2-2- مقایسه فرآیندهای مختلف تولید وینیل کلراید از پیرولیز

 اتیلن دی کلراید................................................................................................................................................................ 43

4-2-2- فرآیند متوازن (Balanced Process ) برای تولید VCM ....................................................................................................................................................................... 44

1-4-2-2- وینیل کلراید از فرآیند متوازن ، Vinnolit /Uhde ‌‌................................................................................................................................................................ 44

3-2- تولید VCM بر پایه اتان............................................................................................................................................................................. 56

4-2- دیگر فرآیند‌ها............................................................................................................................................................................. 57   

فصل سوم – تولید مونومر وینیل کلراید در ایران

1-3- پتروشیمی بندر امام............................................................................................................................................................................. 59

1-1-3- کلریناسیون مستقیم ............................................................................................................................................................................. 59

2-1-3- اکسی کلریناسیون....................................................................................................................................................................... 60

3-1-3- کراکینگ EDC ....................................................................................................................................................................... 62

4-1-3- خالص سازی VCM....................................................................................................................................................................... 62

2-3- پتروشیمی آبادان............................................................................................................................................................................. 63

1-2-3- راکتور....................................................................................................................................................................... 63

2-2-3- سیکلون‌ها ....................................................................................................................................................................... 64

3-3- طرح تولید وینیل کلراید ، پتروشیمی اروند............................................................................................................................................................................. 65

1-3-3- کلریناسیون مستقیم....................................................................................................................................................................... 65

2-3-3- اکسی کلریناسیون....................................................................................................................................................................... 65

3-3-3- خالص سازی  EDC....................................................................................................................................................................... 66

4-3-3- کراکینگ EDC....................................................................................................................................................................... 67

5-3-3- خالص سازی VCM....................................................................................................................................................................... 68

6-3-3- سوزاندن ضایعات ....................................................................................................................................................................... 69

4-3- مقایسه واحدهای تولید اتیلن دی کلراید و وینیل کلراید در ایران............................................................................................................................................................................. 71

فصل چهارم- اتان بعنوان منبع جدید تولید مونومر وینیل کلراید

1-4- بررسی اقتصادی فرآیند تولید وینیل کلراید از اتان............................................................................................................................................................................. 79

2-4- مطالعات انجام شده در زمینه تولید وینیل کلراید از اتان............................................................................................................................................................................. 80

1-2-4- تولید ترکیبات کلرینه بوسیله کلراسیون و اکسی کلراسیون اتان............................................................................................................................................................................. 80

2-2-4- تولید وینیل کلراید بوسیله اکسی کلراسیون اتان............................................................................................................................................................................. 85

3-2-4- فرآیند Lummus....................................................................................................................................................................... 88

1-3-2-4- شرح فرآیند Lummus....................................................................................................................................................................... 89

4-2-4- فرآیند B.F.Goodrich....................................................................................................................................................................... 98

5-2-4- فرآیند Inovyl ....................................................................................................................................................................... 99

1-5-2-4- اکسی کلراسیون................................................................................................................................................................ 100

2-5-2-4- کلراسیون................................................................................................................................................................ 101

3-5-2-4- هیدروژناسیون................................................................................................................................................................ 101

3-4- EVC و تولید مونومر وینیل کلراید از اتان............................................................................................................................................................................. 103

1-3-4- اتحادیه وینیل اروپا....................................................................................................................................................................... 103

2-3-4- واحد تبدیل اتان به وینیل کلراید....................................................................................................................................................................... 103

3-3-4- تاسیسات تولید VCM در ویلهلم شاون آلمان....................................................................................................................................................................... 104

4-3-4- کمپانی Bechtel....................................................................................................................................................................... 104

5-3-4- واحد صنعتی تولید VCM بر پایه اتان....................................................................................................................................................................... 104

1-5-3-4- شرح فرآیند Inovyl................................................................................................................................................................ 105

2-5-3-4- مباحث فرآیندی................................................................................................................................................................ 115

3-5-3-4- برآورد هزینه ................................................................................................................................................................ 115

4-4- مقایسه فرآیندهای تولید وینیل کلراید بر پایه اتان و اتیلن ............................................................................................................................................................................. 123

5-4- مقایسه فرآیندهای تولید وینیل کلراید بر پایه اتان، اتیلن و استیلن............................................................................................................................................................................. 126

6-4- نتیجه‌گیری............................................................................................................................................................................. 128

منابع............................................................................................................................................................................. 130

پیوست

چکیده

صنعت تولید VCM در ابتدا با استفاده از خوراک استیلن و اسید کلریدریک توسعه پیدا کرده و از دهه 1950 به دلیل فراوانی منابع اتیلن به سمت استفاده از خوراک اتیلن و کلر متمایل شد. به طوری که در پایان سال 1988 ، 94% از تولید جهانی وینیل کلراید در کارخانه‌هایی که از این روش استفاده می‌کردند انجام می‌شد. در روش تولید با استفاده از استیلن، اسید کلریدریک و استیلن در یک راکتور بستر شناور حاوی کاتالیست (ذرات کربن فعال تلقیح شده با کلرید جیوه ) واکنش می‌دهند. دمای واکنش با عبور سیالی به عنوان محیط انتقال حرارت (HTM) از لوله های داخل راکتور، در 130 تا 200 درجه سانتیگراد کنترل می‌شود. درصد تبدیل استیلن 96 تا 5/98 درصد و انتخاب پذیری استیلن به VCM ، 98 تا 99 درصد می‌باشد.

در روش تولید بر اساس اتیلن، VCM از پیرولیز حد واسط EDC به وجود می‌آید. EDC نیز از واکنش کلر و اتیلن در کلریناسیون مستقیم یا از اسید کلریدریک و اتیلن در اکسی کلریناسیون تولید می‌شود. لیسانسورهای مطرح فرآیندهای تولید EDC/VCM ، شرکت های Oxy Vinyls ، Inovyl (زیر مجموعه‌ای از EVC ) ،Vinnolit , Mitsui Chemicals می‌باشند.

روش معمول تهیه VCM از اتیلن به دمایی در حدود 0C200 تا 0C 250 احتیاج دارد. دمای واکنش در تولید VCM بخاطرتأثیر آن در سرعت خوردگی واحد از اهمیت بالایی برخوردار است. از مدتها قبل تولید وینیل کلراید به روش کلراسیون مستقیم اتان بعنوان ساده‌ترین روش تولید VCM شناخته شده است. هرچند که شرکتهای تولیدی قادر نبودند دمای این واکنش را در زیر 0C 500  نگه دارند بنابراین خوردگی ناشی از کلراسیون مستقیم اتان غیر قابل کنترل شده و لذا فرآیند تولید VCM از اتیلن بسیار اقتصادی‌تر بنظر می رسید؛ تا اینکه اتحادیه بین المللی وینیل اروپا EVC توانست با ابداع دسته‌ای از کاتالیست‌های با پایه مس و گروه لانتانیم و فلزات قلیایی به این هدف دست یابد. EVC  موفق شد وینیل کلراید را در دمای
 0C 470- 450 از اتان تولید نماید. آنها به همین منظور پایلوتی با ظرفیت t/year 1000 در آلمان با موفقیت برپا کردند و کمپانی بکتل عهده‌دار فروش تکنولوژی این فرآیند گردید.

با توجه به اینکه قیمت اتان حدود یک سوم قیمت اتیلن می‌باشد، این تکنولوژی قادر خواهد بود تا قیمت وینیل کلراید را از /t$415 به /t$255 کاهش دهد. انتظار بر این است که تکنولوژی جدید بتواند تا 20 سال آینده جایگزین تکنولوژی تولید VCM از اتان شود؛ همانطور که تکنولوژی تولید VCM بر پایه اتیلن در طی همین مدت جایگزین فرآیند تولید بر پایه استیلن شد.