مطالعه سينتيكي حذف متيل ترشيوبوتيل اتر از آب به‌روش عاري سازي

Kinetic Study of MTBE Removal from Water by Stripping Method

متیل ترشیوبوتیل اتر ماده افزودنی به بنزین برای افزایش عدد اكتان است. این ماده دارای حلالیت بالایی در آب است. هدف اصلی این مقاله ارزیابی تأثیر این ماده برمیزان حلالیت بنزین در آب، مقدار COD و مطالعه سینتیك حذف متیل ترشیوبوتیل اتر از آب بود. سینتیك حذف این ماده به‌روش عاری‌سازی در تماس با هوا در دمای ثابت در راكتور ساكن دارای همزن، با آنالیز نمونه‌ها در فواصل زمانی مناسب، انجام شد. نتایج نشان داد سینتیك حذف این ماده مرتبه اول است. ثابت‌های سرعت 0055/0 و 0074/0 بر دقیقه به‌ترتیب در سرعت‌های هم‌زدن 100 و 250 دور بر دقیقه به‌دست آمد. در سرعت هم‌زدن كم، COD با زمان به‌طور خطی كاهش یافت، اما در سرعت هم‌زدن زیاد، كاهش COD با زمان تابع نمایی شد. در این پژوهش حلالیت بنزین حاوی متیل ترشیوبوتیل اتر، اتانول و متانول در آب بررسی شد. حلالیت بنزین در آب در حضور اتانول و متانول در مقایسه با بنزین خالص كاهش داشت و به‌ترتیب از 90 به 80 و 69 میلی‌گرم در لیتر رسید. در صورتی‌كه حلالیت بنزین در آب در حضور ماده متیل ترشیوبوتیل اتر به 778 میلی‌گرم در لیتر افزایش یافت. نتایج نشان داد حضور این ماده، حلالیت بنزین در آب را 8 برابر افزایش می‌دهد.

Methyl tertiary-butyl ether (MTBE) is a gasoline additive used to enhance gasoline octane. It is highly soluble in water and is known for its carcinogenicity; hence its high risk of groundwater contamination. The present study was mainly designed  to investigate MTBE effect on gasoline solubility in water, determine the associated COD value, and identify the kinetics of MTBE elimination from water by the stripping method. The results show that the kinetics of MTBE elimination from water can be expressed by a first order equation with the rate constants obtained as 0.0055 min-1 and 0.0074 min-1 at the two stirring rates of 100 rpm and 250 rpm, respectively. These rate constants are evidently high and are indicative of the effectiveness of the stripping method in MTBE removal from water. A linear function was established between COD reduction  with respect to time at room temperature at low stirring rates (100 rpm) but an exponential function at high stiring rates (250 rpm). The solubility of gasoline with different additives (MTBE, ethanol, methanol) in water was also investigated. The results revealed that gasoline solubility decreased from 90 mg/l to 80mg/l and 69 mg/l, respectively, in the presence of ethanol and methanol. This is while the solubility of MTBE-containing gasoline in water rose from 90 mg/l to 778 mg/l, which shows an 8-fold increase in solubility in water.