hrvatski

Ionska izmjena Pb^2+ na prirodnom zeolitu, modeliranje procesa u koloni

Ispitivana je ionska izmjena Pb^2+ u koloni s nepokretnim slojem prirodnog zeolita - udio klinoptilolita > 80 %. Eksperimenti su provedeni u staklenoj koloni unutarnjeg promjera 12 mm i visine 500 mm, ispunjenoj s uzorkom zeolita granulacije 0.6-0.8 mm do visine 115 mm. Pomoću vakuum pumpe održavan je konstantan protok otopine Pb^2+ i kompaktnost zeolitnog sloja. Eksperimenti su provedeni pri izotermnim uvijetima (T=25oC ) uz variranje protoka otopine kroz kolonu, odnosno volumne brzine (V=4.6 - 13.9 BV/h, v = 0.53 – 1.59 m^3 m ^-2 h^-1) i početne koncentracije Pb^2+ (go = 212.5 – 520.5 mg/L). Proces izmjene je praćen određivanjem koncentracije Pb^2+ u izlaznoj otopini u odabranim vremenskim intervalima. Ciklus izmjene ponavljan je osam puta nakon provedbe regeneracije s otopinom za regeneraciju koncentracije gama(NaNO_3) = 15 g/L. Grafičkim prikazom ovisnosti gama/gama_o =f(BV) dobivene su krivulje proboja tipičnog S-oblika. S povećanjem početne koncentracije Pb^2+ i protoka otopine kroz kolonu skraćuje se vrijeme postizanja točke proboja, dok su iskoristivi kapaciteti K_i i ukupni kapaciteti K_u za sve eksperimentalne uvijete ostali gotovo konstantni. Eksperimentalni rezultati su obrađeni prema teorijskom modelu Bohart-Adams-Thomasa (BAT). Grafičkim prikazom ln[gama/(gama_o-gama)] = f (t) dobivena su izvrsna slaganja eksperimentalnih točaka s pravcem (R^2 = 0.944-0.996), što ukazuje da teorijski model dobro opisuje proces izmjene. Izračunati su parametri BAT modela k i t, gdje t predstavlja vrijeme izmjene u kojem se postiže gama = gama_o/2, te su nacrtane teorijske krivulje proboja. BAT model je primjenjen za simuliranje krivulja proboja za različite uvijete izmjene (početna koncentracija, protok, dimenzije kolone, visina i volumen sloja zeolita) u intervalu ispitivanih početnih koncentracija i volumne brzine. Dobiveni rezultati su pokazali da se BAT model može uspješno primjeniti za modeliranje procesa izmjene i izbor optimalnih radnih uvijeta.

ionska izmjena; olovo; izvedba u koloni; modeliranje

nije evidentirano