|
|
|
|
مدلسازی و شبیه‌سازی فرایند جذب سطحی پیوسته یون کادمیوم (ii) بر روی جاذب زیستی لوفا سیلیندریکا با استفاده از روش ترکیبی دینامیک سیالات محاسباتی- طراحی آزمایش
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
موسی لو وحید ,جلیل نژاد الهام ,رفیعی رضا ,قاسم زاده کامران ,جباری ونوش بهمن
|
|
منبع
|
علوم و مهندسي جداسازي - 1402 - دوره : 15 - شماره : 1 - صفحه:1 -25
|
|
چکیده
|
کادمیوم یکی از مضر‌ترین فلزات سنگین است و به دلیل ماندگاری بالا در آب‌های زیر‌زمینی، به نگرانی فزایندهای در طی دهه‌های گذشته تبدیل‌شده است. هدف از انجام این پژوهش آنالیز و بررسی جذب سطحی کادمیوم ii توسط جاذب طبیعی لوفا سیلیندریکا به روش دینامیک سیالات محاسباتی است. بعد از اعتبارسنجی نتایج آزمایشگاهی و شبیه‌سازی، اثر پارامترهای طول و تخلخل بستر بر میزان جذب مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر دبی سیال، غلظت ورودی کادمیوم ll، طول و تخلخل بستر توسط روش طراحی آزمایش مطالعه شد. در نهایت، پس‌از بهینهسازی توسط روش طراحی آزمایش، غلظت ورودی 50 میلی‌گرم بر لیتر، دبی 10.612 میلی‌لیتر بر دقیقه، تخلخل بستر 0.66و طول بستر 14.51 سانتیمتر به‌عنوان شرایط بهینه انتخاب شد که بیشترین مقدار یون کادمیوم جذب‌شده در این شرایط برابر 122.05 میلی‌گرم و بیشترین ظرفیت تعادلی جذب برابر 20.21 میلی‌گرم بر گرم بدست آمد. مطالعات نشان داد که افزایش جریان دبی سیال و تخلخل منجر به کاهش میزان جذب و در مقابل، افزایش غلظت و طول بستر منجر به افزایش میزان جذب می‌شود.
|
|
کلیدواژه
|
دینامیک سیالات محاسباتی، شبیه سازی جذب سطحی، طراحی آزمایش، فلزات سنگین، لوفا سیلیندریکا
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی ارومیه, گروه مهندسی شیمی, ایران, دانشگاه صنعتی ارومیه, گروه مهندسی شیمی, ایران, دانشگاه صنعتی ارومیه, گروه مهندسی شیمی, ایران, دانشگاه صنعتی ارومیه, گروه مهندسی شیمی, ایران, دانشگاه صنعتی ارومیه, گروه مهندسی شیمی, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
bahmanjabbari001@gmail.com
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
modeling and simulation of the continuous adsorption of cadmium (ii) ion by luffa cylindrica biosorbent using cfd-rsm combined method
|
|
|
|
|
Authors
|
mousalou vahid ,jalilnejad elham ,rafiee reza ,ghasemzadeh kamran ,jabbari vanoush bahman
|
|
Abstract
|
cadmium (ii) is one of the most harmful heavy metal ions and its persistency in groundwater has been an increasing issue for decades. this study aims to evaluate the adsorption of cd (ii) by natural luffa cylindrica adsorbent using a computational fluid dynamics approach (cfd). after validation of the numerical results with the experimental data, the impact of bed length and porosity parameters on the adsorption rate was investigated. furthermore, the impact of fluid flowrate, initial cadmium (ii) concentration, bed length, and bed porosity was investigated using experimental design. based on the optimization method, the optimum conditions were found to be initial concentration, 50 mg/l; flow rate, 10.612 ml/min; bed porosity, 0.66; and bed length, 14.51 cm. the maximum amount of cadmium ions adsorbed was 122.05 mg, and the maximum equilibrium adsorption capacity was 20.21 mg/g. the study showed that the increase in fluid flow rate and porosity led to a decrease in the amount of adsorption, while an increase in the initial concentration and length of the bed resulted in an increase in the amount of adsorption.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|