پایان نامه : خالص سازی گاز |
1-2-1 سولفید هیدروژن.. 17
1-2-2 آمینهای قلیایی برای حذف سولفید هیدروژن.. 19
1-2-3 فنآوری کلوس… 22
1-2-3-1 مرحله حرارتی……………………………………………………………..22
1-2-3-2 مرحله کاتالیستی 23
1-2-4 جذب فیزیکی.. 25
1-2-5 جذب-اکسایش…. 26
عنوان صفحه
1-2-6 نفوذ غشایی.. 28
1-2-7 جذب سطحی.. 29
1-2-8 حذف زیستی.. 30
1-2-8-1 فنآوریهای خالصسازی زیستی گاز . ..30
1-2-8-2 باکتری های نوردوست . 32
1-2-8-3 باکتری های گوگردی شیمیدوست…………………………………………..33
1-2-8-4 انواع زیست رآکتورها…………………………………………………………34
1-2-8-4-1 زیست فیلترها………………………………………………………….35
1-2-8-4-3 زیست فیلترهای چکهای……………………………………………….36
1-2-8-4-4 زیست شویندهها……………………………………………………….36
1-2-8-4-4 رآکتورهای خوراک-ناپیوسته………………………………………….39
1-3 گوگرد. 42
1-3-1 گوگرد یا گوگرد معدنی.. 43
1-3-2 زیست گوگرد. 44
1-3-3 چرخهی زیست گوگرد. 44
1-3-4 نقش میکروبی در چرخهی گوگرد. 46
1-3-4-1 باکتری های کاهندهی گوگرد…………………………………………………………………………….47
1-3-4-2 باکتری های اکسندهی گوگرد…………………………………………………………………………….48
1-4 تیوباسیلوس تیوپاروس… 50
1-5 پتانسیل اکسایش و کاهش…. 51
1-5-1 نیتروژن گیری.. 52
عنوان صفحه
1-5-2 حذف فسفر زیستی.. 52
1-5-3 تشکیل و تخمیر سولفید (تولید بوی بد زیستی) 53
1-6 متان تیول 53
1-6-1 ساختار و خواص شیمیایی.. 54
1-6-2 وقوع………. 54
1-6-3 روش تهیه 56
1-6-4 کاربردها…. 56
1-6-5 روش حذف شیمیایی.. 56
1-6-5-1 انواع فرایندهای مرآکس…………………………………………………………………………………….57
1-6-5-2 مرآکس معمول برای استخراج مرکاپتان از LPG……………………………………………..58
1-6-6 روش های حذف زیستی متیل مرکاپتان.. 59
1-6-6-1 مکانیزم هوازی……………………………………………………………………………………………………….59
1-6-6-2 مکانیزم بیهوازی…………………………………………………………………………………………………..60
1-6-6-3 باکتری های موجود در آب……………………………………………………………………………………..61
1-6-6-4 باکتری های موجود در خاک…………………………………………………………………………………..62
1-6-7 متیل پلی سولفیدها 62
1-7 خلاصهای بر طراحی آزمایش…. 63
بر تحقیقات گذشته 66
3 فصل سوم: مواد و روش های کار. 69
3-1 باکتری و محیط کشت… 69
3-1-1 انتخاب سویهی باکتری.. 69
3-1-2 آماده سازی محیط کشت… 71
عنوان صفحه
3-1-3 توضیحی مختصر بر روی محیط کشت… 73
3-1-4 اینکوباسیون باکتریها 77
3-2 فرایند آزمایش 80
3-2-1 زیست رآکتور و تجهیزات آن.. 80
3-2-2 عملیات زیست رآکتور. 81
3-3 اندازه گیریها 83
3-3-1 سولفید….. 83
3-3-2 مرکاپتان… 84
3-3-3 سولفات….. 85
3-3-4 تیوسولفات 87
3-3-5 باکتری و گوگرد. 88
3-3-5-1 گوگرد………………………………………………………………………………………………………………..88
3-3-5-2 باکتری………………………………………………………………………………………………………………..90
3-4 اثر دیگر ذرات 93
4 فصل چهارم: نتایج………………………………………………………………………………………………………………………..95
4-1 واکنش ها 95
4-1-1 واکنشهای مربوط به اکسایش تیوسولفات.. 95
4-1-2 واکنش های مربوط به اکسایش سولفید…. 95
4-1-3 واکنش های مربوط به اکسایش مرکاپتان…. 96
4-1-4 واکنش های شیمیایی یا غیر زنده. 96
4-2 بررسی محیط کشت… 97
4-3 بررسی میزان حذف سولفید در شرایط ناپیوسته. 101
عنوان صفحه
4-4 حذف همزمان سولفید و مرکاپتید. 108
4-4-1 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف سولفید. 115
4-4-1-1 اثر بار سولفید………………………………………………………………………………………………….115
4-4-1-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..116
4-4-1-3 اثر غلظت باکتری……………………………………………………………………………………………..117
4-4-1-4 اثر دما………………………………………………………………………………………………………………118
4-4-1-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..119
4-4-1-5 اثر متقابل غلظت باکتری و pH………………………………………………………………………120
4-4-2 اثر عوامل مورد بررسی بر روی درصد حذف مرکاپتان.. 122
4-4-2-1 اثر بار سولفید…………………………………………………………………………………………………..122
4-4-2-2 اثر بار مرکاپتید………………………………………………………………………………………………..123
4-4-2-3 اثر غلظت باکتری…………………………………………………………………………………………….123
4-4-2-4 اثر دما………………………………………………………………………………………………………………124
4-4-2-5 اثر pH……………………………………………………………………………………………………………..125
4-5 نتیجه گیری 125
4-6 پیشنهادات 126
5 منابع 128
فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 1‑1: ناخالصیهای بنیادین فاز بخار…………………………………………………………………………………… 16
جدول 1‑2: اثرات سلامتی مربوط به رهاسازی گاز سولفید هیدروژن…………………………………………. 17
جدول 1‑3: راهبردهای انتخاب فرایند برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………. 18
جدول 1‑4: فرایندهای حلال فیزیکی………………………………………………………………………………………….. 26
جدول 1‑5: دستهبندی و حالت فرایندهای جذب/ اکسایش……………………………………………………….. 27
جدول 1‑6: ویژگیهای باکتریهای اکسیدکنندهی گوگرد…………………………………………………………… 31
جدول 1‑7: دستهبندی رآکتورهای زیستی………………………………………………………………………………….. 34
جدول 1‑8: شکل های مهم زمین میکروبی گوگرد و حالت های اکسایش آن…………………………… 43
…………………………………..48
……………………………………………………….49
……………………………………………………….50
جدول 3‑1: شماری از باکتریهای اکسیدکنندهی گوگرد و شرایط دمایی و pH آن ها……………….70
جدول 3‑2: محیط کشت اختصاصی تیوباسلوس تیوپاروس ارائهشده از dsmz آلمان………………….72
جدول 3‑3: عملکرد برخی از ویتامینها در میکروارگانیزمها………………………………………………………..77
جدول 4‑1: عامل ها و فاصله های سطحشان در طراحی آزمایش……………………………………………..109
جدول 4-2: مقادیر طراحی شده توسط نرم افزار برای عاملهای انتخاب شده و پاسخها………….109
عنوان صفحه
جدول 1‑3 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف سولفید هیدروژن………………………………………..112
جدول 1‑4 پارامترهای تحلیل واریانس برای حذف متیل مرکاپتان……………………………………………112
فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1‑1 فرمول ساختاری آمینهای استفاده شده در تصفیهی گاز. (الف) منواتانول آمین، (ب) دی اتانول آمین، (پ) تری اتانول آمین، (ت) متیل دی اتانول آمین، (ث) دی ایزوپروپانول آمین، (ج) 2-(2-آمینواتوکسی) اتانول. 20
شکل 1‑2 شماتیکی از یک زیست فیلتر. 36
شکل 1‑3 شماتیکی از یک زیست فیلتر چکهای. 37
شکل 1‑4 شماتیکی از یک زیست شوینده. 38
شکل 1‑5 چرخهی گوگرد در طبیعت. 45
شکل 1‑6 نمایی از چرخه گوگرد در یک برکه. 46
شکل 3‑1 محلول ویتامین(20 برابر غلیظ)، شناساگر بروموکروزول بنفش و محلول فلزات ناچیز (از راست به چپ) 73
شکل 3‑2 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز دوم از رشد. تمام کشتهای میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) میباشند. 78
شکل 3‑3 کشت جامد به جامد. (الف و ب) نمایی از رو و پشت محیط کشت جامد در روز سوم از کشت. تمام کشتهای میانی نمونه شاهد (بدون باکتری) میباشند. 78
شکل 3‑4 نمایی از کشتهای مورداستفاده در CFU. 79
عنوان صفحه
شکل 3‑5 نمایی از محیط کشت مایع. (الف) محیط مایع بدون بافر و محلول بافر (از راست به چپ). (ب) محیط کشت مایع پس از 5 روز اینکوباسیون. 80
شکل 3‑6 شماتیکی از زیست رآکتور مورد استفاده در انجام آزمایش. 81
شکل 3‑7 نمودار کالیبراسیون مربوط به میزان جذب یونهای مرکاپتید بر اساس غلظت در طولموج 500 نانومتر. 85
شکل 3‑8 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یونهای سولفات بر اساس غلظت در طولموج 420 نانومتر. 86
شکل 3‑9 نمودار کالیبراسیون میزان جذب یونهای تیوسولفات بر اساس غلظت در طولموج 760 نانومتر. 87
شکل 3‑10 نمودار اسکن طیفی برای گوگرد در تولوئن با نقطهی بیشینه در طولموج 290 نانومتر. ……………. 89
شکل 3‑11 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد در تولوئن بر اساس غلظت در طولموج 290 نانومتر. 90
شکل 3‑12 نمودار کالیبراسیون میزان جذب ذرات گوگرد درون آب بر اساس غلظت در طولموج 600 نانومتر. 91
شکل 3‑13 نمودار کالیبراسیون میزان CFU بر اساس میزان جذب. 92
شکل 4‑1 تغییرات میزان جذب در طولموج 600 نانومتر برحسب زمان. 97
شکل 4‑2 تغییرات میزان جذب باکتری در طولموج 600 نانومتر و تغییرات غلظت تیوسولفات برحسب زمان. 98
شکل 4‑3 تغییرات میزان جذب در طولموج 600 نانومتر و تغییرات غلظت سولفات و گوگرد برحسب زمان. 99
شکل 4‑4 تغییرات pH و ORP برحسب زمان. 100
عنوان صفحه
شکل 4‑5 تغییرات ORP برحسب pH. 101
شکل 4‑6 تغییرات غلظت سولفید با زمان در فرایند ناپیوسته. 102
شکل 4‑7 تغییرات غلظت پلی سولفید با زمان در فرایند ناپیوسته. 103
شکل 4‑8 تغییرات غلظت تیوسولفات با زمان در فرایند ناپیوسته. 104
شکل 4‑9 تغییرات غلظت سولفات با زمان در فرایند ناپیوسته. 104
شکل 4‑10 تغییرات غلظت گوگرد و جذب آن در طولموج 600 نانومتر با زمان در فرایند ناپیوسته…… 105
شکل 4‑11 تغییرات pH با زمان در فرایند ناپیوسته. 106
شکل 4‑12 تغییرات ORP با زمان در فرایند ناپیوسته. 107
شکل 4‑13 تغییرات ORP با میزان غلظت سولفید در فرایند ناپیوسته. 107
شکل 4‑14 تغییرات ORP با pH در فرایند ناپیوسته. 108
شکل 4‑15 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف سولفید……………..108
شکل 4‑16 نمودار مقادیر پیش بینی شده بر حسب مقادیر واقعی برای حذف متیل مرکاپتان…108
شکل4-17 نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف سولفید هیدروژن…………………………………………………………………………………………………………………………………………114
شکل4-18: نمودار مقادیر باقیمانده بر حسب مقادیر پیش بینی شده برای حذف متیل مرکاپتان..115
شکل 4‑19 درصد حذف سولفید بر حسب میزان بار سولفید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 116
شکل 4‑20 درصد حذف سولفید بر حسب بار مرکاپتید (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 117
شکل 4‑21 درصد حذف سولفید بر حسب OD باکتری (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 118
شکل 4‑22 درصد حذف سولفید بر حسب دما (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 119
شکل 4‑23 درصد حذف سولفید بر حسب pH (دیگر عامل ها در مقدار میانی) 120
فرم در حال بارگذاری ...
[دوشنبه 1399-10-01] [ 05:01:00 ب.ظ ]
|