حذف بخارات تولوين با استفاده از زيوليت طبيعي اصلاح‌شده با اكسيد مس

Elimination of Toluene Vapours using natural Zeolite treated by Copper Oxide

زمينه: تركيبات آلي فرار از جمله فراوان‌ترين آلاينده‌هاي هوا هستند كه در نتيجه فعاليت‌هاي صنعتي در صنايع توليد مواد شيميايي، پتروشيمي و صنايع وابسته توليد مي‌شوند. تركيبات مزبور نه‌تنها براي محيط زيست، بلكه براي سلامت انسان حتي در غلظت‌هاي كم مخاطره‌آميز هستند. يكي از روش‌هاي كنترل اين آلاينده‌ها استفاده از بسترهاي كاتاليستي است. در مطالعه حاضر، ميزان حذف بخارات تولوين با استفاده از زيوليت طبيعي ايراني از نوع كلينوپتيلوليت مورد بررسي قرار گرفت. روش‌ها: براي انجام اين مطالعه تجربي، ابتدا گرانول‌هاي زيوليت طبيعي با كاتيون مس اصلاح و با استفاده از حرارت كلسينه شدند. با استفاده از يك رآكتور تيوبي از جنس استيل، ميزان حذف بخارات تولوين توسط اين بستر زيوليتي، در غلظت‌ها و دماهاي مختلف و در دو دبي 1 و 2 ليتر در دقيقه مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اكسيد مس به‌عنوان كاتاليزور مي‌تواند شرايط اكسيداسيون بخارات تولوين را در هوا بهتر كند به‌طوري‌كه باعث كاهش دماي اكسيداسيون كامل بخارات تولوين گرديد. البته در اين خصوص افزايش سرعت جريان هواي عبوري (دبي) و نيز افزايش غلظت تولوين در محدوده‌هاي مورد آزمايش، تا حدودي باعث كاهش كارآيي بستر زيوليت شد. نتيجه‌گيري: با توجه به اين‌كه كلينوپتيلوليت، به‌عنوان يك زيوليت طبيعي در ايران به‌وفور يافت مي‌شود، به‌نظر مي‌رسد كه اصلاح آن با اكسيد مس بتواند بستر نسبتاً خوبي براي حذف تركيبات آلي فرار باشد.

Background: Volatile organic compounds (VOCs) are the most frequent air contaminants which are produced due to industrial processes such as production of chemicals, petrochemical industries and their related industries. These compounds are harmful (even in low concentrations) not only for the environment but also for the human health. One method to control these contaminants is using catalytic beds. In this study we used modified natural Zeolite (Clinoptilolite) to eliminate toluene vapours. Methods: In this study, at first natural Zeolite were modified with cooper ions and calsined thermally. Then, the effect of variables such as toluene concentration, reactor temperature, and flow rate on toluene vapours elimination were surveyed by using a tubular stainless steel reactor and modified. Results: It was found that cooper oxide, as a catalyst, led to the considerable decrease in combustion temperature of toluene vapours. Of course, increasing the space velocity (or flow rate) and toluene concentration led to decreasing Zeolite bed efficiency. Conclusion: Regarding the presence of many natural storage of Clinoptilolite in Iran, it seems that its modification with cooper oxide could be a good catalyst for eliminating of VOCs in air.