بررسي كارايي كربن فعال در جذب سطحي كروم شش ظرفيتي از جريان هوا

Investigation of activated carbon efficiency in hexavalent chromium adsorption from airflow

مقدمه: كروم شش ظرفيتي (Cr+6) يك اكسيدكننده بسيار قوي است كه عليرغم كاربردهاي فراوان در انواع صنايع، بر حسب مدت مواجهه مي تواند منجر به سرطان ريه، زخم هاي عميق (در دست، بازو، زبان و سقف دهان)، سوراخ شدن تيغه بيني، سوزش و التهاب در بيني، ريه ها و قسمت فوقاني دستگاه تنفس، آسم، درماتيت تماسي، آسيب به كليه و كبد و حساسيت پوستي شود. هدف از انجام اين مطالعه، سنجش كارايي كربن فعال در جذب سطحي كروم (VI) از جريان هوا و پارامترهاي موثر بر آن است. روش كار: در اين مطالعه تجربي از دستگاه نبولايزر (مهپاش) به عنوان مولد ميست كروم استفاده شد و عوامل موثر بر آن از قبيل ميزان جريان هوا (1 و 3 ليتر بر دقيقه)، غلظت اوليه كروم (0/05، 0/15، 1 و 10 ميلي گرم برمترمكعب) و عمق بستر جذب (2/5، 5 و 10 سانتي متر) بررسي گرديد. به منظور تسهيل در پيش بيني عمل كرد ستون جذب كربن فعال، از مدل يون-نلسون و توماس و براي تعيين ميزان تطابق مدل با داده هاي واقعي، از آزمون هم بستگي استفاده شد. يافته ها: ظرفيت جذب كربن فعال با افزايش عمق بستر جذب، افزايش يافته اما با افزايش ميزان جريان هوا و غلظت ورودي، كاهش پيدا كرد. نتايج نشان داد مدل يون-نلسون و توماس با ضريب هم بستگي بالاتر از 0/9953، با داده هاي آزمايش گاهي مطابقت دارند. نتيجه گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه كربن فعال كارايي بالايي در جذب سطحي كروم (VI) دارد، به طوري كه راندمان آن در ميزان جريان 3 ليتر بر دقيقه، عمق بستر 5 سانتي متر و غلظت 20 و 200 برابر TLV به ترتيب 85/42 و 71/83 درصد است.

Introduction: Hexavalent chromium (VI) is a very strong oxidizing agent that, despite its many uses in various industries, duration of the exposure can lead to lung cancer, deep wounds (in the hands, arm, tongue and palate), nasal septum perforation, burning and inflammation in the nose, lung and upper respiratory tract, asthma, contact dermatitis, damage to the kidneys and liver, and skin allergy. This study aimed to determine the activated carbon efficiency in chromium adsorption (VI) from air flow and its effective parameters. Material and Method: In this experimental study, chromium mists were generated by a nebulizer (3A model, Italy). Performance of activated carbon in the Cr (VI) adsorption and its influencing factors such as air flow rate (1 and 3L/min), the initial Cr concentration (0.05, 0.15, 1 and 10 mg/m3) and bed depth (2.5, 5 and 10 cm) were investigated. Yoon-Nelson and Thomas models were used to predict performance of adsorbent column and correlation test was used to determine accordance between the model and actual data. Result: Activated carbon adsorption capacity increased with increasing of bed depth but decreased with increasing of flow rate and inlet concentration. The results showed that the Yoon-Nelson and Thomas models with a correlation coefficient above 0.9953 matched with the experimental data. Conclusion: The results indicated that activated carbon has a high efficiency in Cr (VI) adsorption, so that its efficiency at flow rate of 3 L/m, depth of 5 cm and concentration of 20 TLV and TLV was 85.42 and 71.83 percent respectively.