بازیافت و خالص ساز گلیسیرین از سپاب
چكیده: روش های مختلفی ازجمله كاربرد مواد لخته زن ، تبخیر، تقطیر ،مواد رنگبر ،جهت تصفیه سپاب مورد بررسی قرارگرفته هم چنین جهت كاهش كف در تقطیر گلیسیرین روش جدید به كار گرفته شده است.
در این روش سپاب شامل كلیسرول ، ابتداPH آن با افزون هیدروكسید كلسیم به حد متوسط 10-8 می رسد. سپس تحت فشار 5-2 اتمسفر و دمای C150-130 در ظرف تحت فشار قرار می گیرد وعمل تبخیر تحت فشار انجام می شود. پس از آن محلول نسبتاً غلیظ شده تحت خلأ كامل تغلیظ می گردد.
درمقایسه با مواردی كه تبخیر در مرحله تحت فشار اتمسفر انجام می گیرد . مقدار كف ایجاد شده در تبخیر وتقطیر تحت خلأ به میزان زیادی كاهش می یابد . برتری این روش در عدم استفاده از مواد ضد كف ،سر كاهش میزان كف است.
فهرست مطالب
عنوان..................................................................................................................... صفحه
فصل اول :
بازیافت..................................................................................................................
تصفیه اولیه ..........................................................................................................
استفاده از زرین های تبادل نوین .........................................................................
استخراج ...............................................................................................................
تغلیظ ....................................................................................................................
تقطیر ....................................................................................................................
جاذب ها ...............................................................................................................
فصل دوم
آزمایشات مربوط بازیافت وخالص سازی گلیسرول............................................
تصفیه شیمیایی اولیه.............................................................................................
صاف كردن فیزیكی .............................................................................................
خنثی نمودن قلیا ...................................................................................................
اثر با لبخند زن ها ................................................................................................
افزودن لخته زن FeCl3 ......................................................................................
جدا سازی رسوب درمرحله اول .........................................................................
افزون لخته زن . آلومینوم سولفات.......................................................................
قلیایی كردن محلول ..............................................................................................
تغلیظ .........................................................................................................................
تغلیظ درفشار اتمسفر ..........................................................................................
تغلیظ در خلا.........................................................................................................
تقطیر گلیسرول .....................................................................................................
اثر باكربن اكتیو.....................................................................................................
بررسی مشكلات روش وانجام تغییرات ...............................................................
فصل سوم
3-1)مقایسه كیفیت گلیسرول ................................................................................
3-2) روش های انجام آزمون های جدول ..........................................................
3-2-1) عددصابونی ............................................................................................
3-2-2) واكنش با سود o.in ...............................................................................
3-2-3) واكنش با نیترات نقره .............................................................................
فصل چهارم :آزمایش های روی پساب
2-1) سنجش گلیسرول ........................................................................................
2-1-1) روش كار سنجش گلیسرول ...................................................................
2-2 ) سنجش میزان na?? در پساب با استفاده از روش مور ...........................
2-2-1) روش انجام آزمایش ...............................................................................
2-3) اندازه گیری قلیادر سپاب ............................................................................
2-4) اندازه گیری رطوبت در گلسرول (روش كارل نیشه ).................................
مقدمه : در بازیافت وخالص ساز گلیسرول از سپاب مقالات وپپتیت های زیادی وجود دارد در این مقدمه سعی شده است كه به ترتیب انجام كارهی مختلف برروی سپاب مقالات وپتنت ها طبقه بندی شوند. مثلاً چون بازیافت و افزایش مقدار بازیافت قبل از خالص سازی مطرح می شود ابتدا مقالات آورده شده وبه ترتیب موضوعات دیگر آمده است.
فصل اول
بازیافت در مورد بازیافت گلسیرول از سپاب در صنعت صابون سازی تحقیقاتی صورت گرفته است همچنین برای بازیافت یك روش پیوسته ابداع شده است . در این روش ستونی با صفحات دارای سوراخ به كار برده شده است صابون و محلول قلیایی به صورت دو جریان مخالف در ستون حركت نموده و بهتری بازیافت گلسیرول از صابون انجام می گیرد. به طوریكه صابون خروجی از ستون (بالای ستون)فقط دارای 501% گلسیرول می باشد. صابون به طور معمول حدود 0.1% گلسیرول را در خود نگه می دارد .مشخصات ستون :قطر 120 سانتی متر، ارتفاع 57 متر وشامل 46صفحه با 5000 سوراخ 3 میلی متری است. در بازیافت به تعیین ثابت توزیع گلسیرول بین صابون خام ولایه آبكی نیز پرداخته شده است. بحث اقتصادی بازیافت هم مورد مطالعه قرار گرفته است . در این تحقیق بربازده تولید گلسیرول به عنوان تابعی از غلظت بحث شده است.
تصفیه اولیه
برای خنثی كردن قلیای باقی مانده در سپاب از اسیدهای چرب با پایه اسیدهای چرب ماهی استفاده شده است . برای این كار در دمای در مدت 10 دقیقه قلیا و اسید چرب بر هم اثر كرده وقلیا خنثی می شود. این كار در ژاپن به ثبت رسیده است.
در تحقیقات دیگری برای خالص سازی اولیه از دستگاه اسمز معكوس استفاده شده است. صافی ساخته شده برای این كار از جنس پلی اكریلونیتریل است. محلول سپاب با فشار 5-20 اتمسفر روی صافی فرستاد ه می شود ودر نتیجه سدیم كلرید از سپاب جدا می شود. این روش در شوروی سابق به ثبت رسیده است.
برای صاف كردن رسوبات تشكیل شده در مراحل اولیه از فیلتر مخصوص نیز استفاده شده است . در این روش بر روی سطوح صافی مواد مختلف نظیر كربن اكتیو وآزبست قرار داده واثر آن را در صاف كردن محلول بررسی نموده اند. بهترین نتیجه با نسبت 1:3 آزبست – كربن اكتیو به دست آمده است همچنین تعیین شده كه استفاده دارای نوسان (Palsation ) بر روی صافی ها میزان صاف كردن را افزایش نمی دهد.
جهت تصفیه اولیه از تصفیه با جریان برق هم استفاده شده است . برای رسیدن به این هدف گلسیرول (پساب)در معرض جریان برق D.C با اختلاف پتانسیل 10-70 ولت در دمای قرار می گیرد. از ورقه های آلومنیوم به عنوان كاته وآنه استفاده می شود. در این روش آنه حل شونده ایست. برتری این روش كاهش محتوایی خاكستر وكاهش باقی مانده مواد آلی است. درمرجع دیگر از تصفیه در تانك های هوادهی استفاده شده است. در این كار عمل اكسید اسیون مواد آلی وناخالصی ها با هوا انجام می شود. در طول آزمایش ها BOD . COD. PH. و غلظت لجن فعال اندازگیری می شود.
1: Cnemicul Oxygen Demand Demand
2: Biogical Oxygen Demand
در تحقیقی اثر مقادیر مختلف نسبت به اسیدهای چرب موجود در سپاب بركیفیت كسیرول به دست آمده مطالعه شده است. در این روش جامد بانسبت ها ی مختلف در دمای پساب اثر داده می شود ظاهراً نتیجه در 66% مقدار نیاز برای خنثی كردن اسیدهای چرب به دست آمده است.
علاوه بر این از تقطیر آزئوتروپیكی برای آبگیری وحذف مواد معرفی محلول در سپاب استفاده شده است به عنوان معرف آزئوتروپیك از Z-ethyl-I-hexo?nal كمك گرفته اند با افزودن معرف وانجام عمل تقطیر. آب محلول جدا می شود در نیجة جدا شدن آب ، به مرور كلرید رسوب می كند رسوب نمك با دستگاه سانتریفوژ بطور پیوسته جدا می شود گلیسرول خامی كه با این روش تغلیظ شده دارای فقط 5/1% آب و 5/3 % نمك می باشد.
استفاده از زرین های تبادل یونی:
از رزین های تبادل یونی سرصنعت گلیسرول برای اهداف مختلفی استفاده می شود. اهداف عمدة استفاده از رزین بی رنگ كردن ، بی بوكردن ، نمك زدایی ، یون زدایی ،وغیره می باشد. در ذیل بعضی از كاربردها ی رزین در خالص سازی گلیسرول آمده است . در تحقیقاتی از رزین به همراه اولترافلیتر اسیون وهم چنین استمر معكوس جهت خالص سازی وتغلیظ استفاده شده است گلیسرول به دست آمده در این روش از نظر شمیایی خالص است. از رزین تبادل یونی جهت حذف بو و تركیبات اسیدی وغیره نیز استفاده شده است كاربرد زرین برای حذف بو موثر می باشد.
در موارد خالص ساز ی گلیسرول با استفاده از رزین های تبادل یونی به حد موثر است كه بافر آیند تقطیر مقایسه شده است در بعضی موارد استفاده از رزین های تبادل یونی به جای تقطیر توصیه شده كه این جایگزینی باعث كاهش 10% نیز می شود. هم چنین روشهایی شرح داده شده است كه با استفاده دو از رزین تبادل یونی دیگر نیاز به فرآیند تقطیر و حتی فیلتر اسیون وجود ندارد محصول گلیسرول به دست آمده از این روش به حدی خالص است كه در مصارف دارویی می تو ان از آن استفاده نمود.علاوه بر استفاده های معمولی از رزین در خالص سازی ، شكل ستون حاوی رزین نیز بررسی شده است . و مشخص شده كه استفاده از ستون مخروطی با زاویه كم در تصفیه محلوی سپاب مؤثرتر از ستون استوانه ای می باشد.