Adsorpční studie odstranění mědi pomocí směsi šišek na pevném lůžku v náplňových kolonách

Pavlína Bártová

Master's thesis

Fixed-bed Dynamic Column Adsorption Study of Copper onto Mix Cones

Abstract:

V předložené diplomové práci byla ke kontinuálnímu odstranění mědi použita mechanicky upravená a chemicky aktivovaná směs šišek. Byly zkoumány účinky různých provozních podmínek, jako rychlost průtoku (10, 20, 40 ml min-1), výška lůžka (5, 10, 15 cm) a hodnota pH vstupního roztoku mědi. Nejvyšší adsorpční kapacity odstranění mědi bylo dosaženo použitím výšky lůžka 15 cm a nižší rychlosti průtoku 10 ml min-1, při hodnotě pH 5,0. Ve většině adsorpčních procesů je adsorbent ve styku s roztokem v pevné výšce lůžka. Použité matematické modely jsou nutné k předpovědi výkonu adsorpčního procesu a pro optimalizaci návrhu provozních podmínek. Thomasův model, Yoon-Nelsonův model, model BDST a kolonové modelování byly použity k analýze experimentálních výsledků. Bylo zjištěno, že matematické modely (teoretické konstanty) vykazují shodu s dobrými experimentálními výsledky. Byly stanoveny dynamické parametry, jako jsou rychlostní konstanty (kTh, kYN, K), časová konstanta (τ), teoretické adsorpční kapacity (N0, q0). Výsledná data byla porovnána s daty dynamické adsorpce Mn(II) na směsi šišek.

Abstract:

In this work, fixed-beds with chemical activation mixtures of cones were employed to selectively remove copper aqueous solution. The effects of various operating conditions such as flow rate (10, 20, 40 ml min-1), bed height (5, 10, 15 cm) and pH 5,0 of the feed solution on the performance of the fixed beds were investigated. Better selectivity was obtained at a higher bed height 15 cm and lower flow rate 10 ml min-1. In most adsorption processes, the adsorbent is in contact with fluid in a fixed bed. Fixed-bed column mathematical models are required to predict the performance of the adsorptive separation of copper for optimizing design and operating conditions. Thomas model, Yoon-Nelson, Bed Depth Service Time (BDST) and column models were used to analyze the experimental results. Mathematical models were found to show a good agreement with the experimental results. The dynamic parameters such as rate constant (kTh, kYN, K), breakthrough time (τ), theoretical adsorption capacity (N0, q0) were determined. The resulting data were compared with the data of dynamic adsorption of Mn(II) onto mixture of cone.

Keywords

Biosorpce, biosorbent, adsorbent, dynamická adsorpce, kolonová adsorpce, výška lůžka, průtoková rychlost, měď, mangan, směs šišek, Thomasův model, Yoon-Nelsonův model, BDST model.

Keywords

Biosorption, biosorbent, adsorbent, dynamic adsorption, fixed-bed column, bed depth, flow rate, copper, manganese, mixure of cones, Thomas model, Yoon-Nelson model, BDST model.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 23. 5. 2017
• Supervisor: Dalibor Surovka
• Reader: Eliška Sarčáková

VŠB - Technical University of Ostrava

Hornicko-geologická fakulta

Master programme / field:
Nerostné suroviny / Minerální biotechnologie