Journal of Babol University of Medical Sciences
مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی بابل
J Babol Univ Med Sci
Medical Sciences
http://jbums.org
1
admin
1561-4107
2251-7170
10.22088/jbums
fa
jalali
1390
9
1
gregorian
2011
12
1
14
1
online
1
fulltext
fa
بررسی حذف ترکیبات (Benzene Toluene Xylenes, BTX) از جریان هوای آلوده با استفاده از فیلتر ترکیبی نانوذرات آهن صفر و اکسید مس در بستر کلینوپتیلولیت اصلاح شده ایرانی
Benzene-Toluene-Xylene (BTX) Removal from Polluted Airflow by Combined Filter of Zero Valence Iron and Copper oxide Nanoparticles on Iranian Amended Clinoptilolite Bed
بیوشیمی
Biochemical
تحلیلی
Research
سابقه و هدف: ترکیبات BTX شامل بنزن، تولوئن و زایلن ها که از هیدروکربورهای آلی فرار می باشند و در سوختهای فسیلی و حلالهای صنعتی وجود دارند. نشر این ترکیبات در هوا و تماس با آنها سلامت انسان را به خطر می اندازد. لذا کنترل غلظت این آلاینده ها در حد مقادیر قابل قبول، ضرورت می یابد. از این رو هدف این مطالعه بررسی قابلیت حذف BTX با استفاده از ترکیبی از نانو ذرات فلزات آهن و اکسید مس که خاصیت کاتالیزوری دارند و زئولیت به عنوان یک بستر جاذب و پایه این نانو ذرات قرار گرفت.<br>مواد و روشها: مطالعه حاضر یک مطالعه تجربی می باشد. در این مطالعه فیلتر زئولیت بدون نانو ذره و فیلتر ترکیبی زئولیت با نانوذرات آهن صفر و اکسید مس با درصد وزنی حدود 5/4 درصد نانو ذره و با قطر دانه های 1-2 میلی متر، به وزن 200 گرم تهیه شد و میزان حذف BTX با هر فیلتر در یک ستون استوانه ای به قطر 5/4 و طول 30 سانتی متر تعیین شد. نمونه برداری از جریان هوای ورودی و خروجی برای تعیین غلظت BTX و CO<sub>2</sub> صورت گرفت. <br>یافته ها: راندمان حذف بنزن در فیلتر بدون نانوذره (37/5±30/78%) بیش از فیلتر حاوی نانوذره (19/4±64/49%) بود. ولی راندمان حذف تولوئن (23/4±09/67%) و زایلن ها (به ترتیب p، m و o زایلن 04/2±86/39%، 24/3±59/47%، 98/5±73/80%) و همچنین درصد تجزیه کامل آلاینده ها (78/82%) در فیلتر نانو ذرات آهن و اکسید مس بالاتر از فیلتر بدون نانوذره (تولوئن 25/3±10/62% ، زایلن ها به ترتیب p، m و o زایلن 84/1±20/30%، 39/3±15/32%، 39/3±80/18% و درصد تجزیه کامل آلاینده ها 44/16%) بود. متوسط راندمان حذف BTX در فیلتر بدون نانوذره برابر 31/43% و در فیلتر حاوی نانوذرات برابر 98/56% به دست آمد.<br>نتیجه گیری: بنابر نتایج به دست آمده، فیلتر زئولیت بدون نانوذره ترکیبات BTX را عمدتاً با پدیده جذب یا تجزیه ناقص حذف می نماید. ولی فیلتر زئولیت با نانوذرات آهن و اکسید مس درصد بیشتری از BTX را به طور کامل تجزیه و به CO<sub>2</sub> تبدیل می کند.
BACKGROUND AND OBJECTIVE: The BTX compounds consist of benzene, toluene and xylenes are volatile organic compounds and are present in fuels and industrial solvents. Its emission to air and exposure to these compounds threats human health. Thus, it is necessary to control these compounds concentration in acceptable limit. Therefore, the purpose of this research was to survey BTX removal ability of a compound of iron and copper oxide metallic nanoparticles which have catalytic properties and also Zeolite as a sorbent and media for nanoparticles.<br>METHODS: In this experimental study, samples were taken from inlet and outlet airflow of reactor for BTX and CO<sub>2</sub> concentration determination. Zeolite filters without nanoparticle and a compound of zeolite with zero valence iron and copper oxide nanoparticles which contains 4.5% of nanoparticles and with 1-2mm of zeolite grains size as much as 200g were prepared and the BTX removal by each filter in a 30cm in length and 4.5 cm in diameter column as reactor determined. <br>FINDINGS: The removal efficiency of benzene in the filter without nanoparticle (78.30±5.37%) was more than Iron and copper oxide nanoparticles (49.64±4.19%). But, for the toluene (67.09±4.23%) and xylenes (39.86±2.04%, 47.59±3.24% and 80.73±5.98%, respectively for p, m and o-xylenes) in iron and copper oxide nanoparticles filter it was further than the filter without nanoparticles (toluene 62.10±3.25% and xylenes respectively 30.20±1.84%, 32.15±3.39% and 18.80±3.39%). Also, the pollutant complete decomposition was higher in the filter containing nanoparticles (82.78% versus 16.44%). Average removal efficiency of BTX in the filter without nanoparticle was 43.31% and in the filter with iron and copper oxide nanoparticles was as much as 56.98%. <br>CONCLUSION: As the obtained results the filter of zeolite without nanoparticle mainly removes the BTX compounds by absorption or incomplete decomposition. While, the zeolite filter with iron and copper oxide nanoparticles performs decomposition of the BTX more completely to CO<sub>2</sub>.
نانو ذره، آهن، اکسید مس، کلینوپتیلولیت، BTX
Nanoparticle, Iron, Copper oxide, Clinoptilolite, BTX
23
29
http://jbums.org/browse.php?a_code=A-10-3-791&slc_lang=fa&sid=1
Rostami R, Jonidi Jafari A, Rezaei Kalantari R, Gholami M, Esrafili A
روح اله رستمی، احمد جنیدی جعفری، روشنک رضایی کلانتری، میترا غلامی، علی اسرافیلی
1003194753284600791
1003194753284600791
No