استخراج هيوميك اسيد از زغال‌سنگ‌‌هاي ليگنايت با استفاده از راكتورهاي مخزني همزن‌دار (STRs): ارزيابي پارامترهاي فرآيند و خواص محصول نهايي

استخراج هيوميك اسيد از زغال سنگ هاي ليگنايت غني از تركيبات هيوميكي، در سال هاي اخير به عنوان يك موضوع و فرصت برجسته تحقيقاتي مطرح شده است. تكنيك رايج براي استخراج هيوميك اسيد بر پايه‌ حلاليت آن‌ها در محيط هاي قليايي و اسيدي است. اكثر پژوهش ها، مدت‌زمان استخراج و تفكيك هيوميك اسيد را 24 ساعت و بازده استخراج را بين 10 تا %80 گزارش كرده اند. در اين پژوهش، شدت بخشي استخراج هيوميك اسيد از زغال‌سنگ هاي ليگنايت، مورد مطالعه قرار گرفته است. بدين منظور، ابتدا يك راكتور مخزني همزن دار ناپيوسته طراحي و سپس ساخته شد. پارامترهاي عملياتي فرآيند مانند دما در سه سطح (50، 70 و 90 درجه سلسيوس)، مدت‌زمان فرآيند در سه سطح (1، 2 و 4 ساعت) و سرعت همزني در سه سطح (250، 550 و 850 دور بر دقيقه) به عنوان متغيرهاي مستقل و بازده استخراج هيوميك اسيد به عنوان متغير وابسته در نظر گرفته شدند و بازده راكتور ساخته‌شده با روش مرسوم (دستگاه هات پليت) مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج آماري تجزيه واريانس (ANOVA) حاصل از تحليل داده ها، اختلاف معني داري در بازده استخراج هيوميك اسيد با راكتور ساخته شده و روش‌ هات پليت نشان داد. تحت شرايط يكسان دما، سرعت همزن و مدت‌زمان فرآيند، بازده استخراج هيوميك اسيد با راكتور در مقايسه با روش هات پليت به ميزان %30 بيشتر بود. بيشترين بازده استخراج هيوميك اسيد توسط راكتور در دماي 90 درجه سلسيوس، سرعت همزني 850 دور بر دقيقه و زمان فرآيند 4 ساعت حاصل شد. در اين شرايط، 8/56 درصد هيوميك اسيد از زغال‌سنگ هاي ليگنايت، استخراج و جداسازي شد. نتايج آناليز كيفي طيف سنجي FTIR، يك ساختار غالب آروماتيك و غني از گروه هاي عاملي كربوكسيلي، فنولي و هيدروكسيلي با زنجيره هاي جانبي آليفاتيك را در ساختار هيوميك اسيد نشان داد. نتايج آناليز CHNOS و نسبت هاي اتمي (C/N، O/C و H/C) نيز علاوه بر تائيد كيفيت زغال سنگ استفاده شده، شاخص هاي كيفي هيوميك اسيد استخراج شده را با نمونه هاي هيوميك اسيد استاندارد IHSS و تجاري آلدريچ مطابقت مي دهد.