digidtyle

پایان نامه روش‏های بازیافت پسماند جامد حاصل از پالایش مجدد روغن ‏موتور کارکرده

پایان نامه روش‏های بازیافت پسماند جامد حاصل از پالایش مجدد روغن ‏موتور کارکرده

پایان-نامه-روش‏های-بازیافت-پسماند-جامد-حاصل-از-پالایش-مجدد-روغن-‏موتور-کارکرده

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد.

چکیده:
در میان مراحل تصفیه روغن‏ها، فرایند رنگبری روغن، از مهم‏ترین بخش‏هاست که رنگبری با جذب سطحی، رایج‏ترین روش بوده و خاک رس، پرکاربردترین جاذب مورد استفاده در این مرحله می‏باشد. از طرفی، دفع رس رنگبر به‏عنوان پسماند کارخانه‏های تولیدکننده روغن، مشکلات زیاد زیست محیطی و اقتصادی را برای این کارخانه‏ها به همراه دارد. بنابراین، با بازیافت پسماندهای واحدهای تصفیه دوم روغن‏موتور مستعمل، علاوه‏بر بازگرداندن میزان قابل‏توجهی خاک رس به چرخه صنعت، صرفه‏جویی در مصرف آن و کاهش هزینه‏های مربوط به خریداری رس جدید، بر روی مقدار زیادی روغن موجود در آن نیز جداسازی صورت گرفته و حجم زیادی پسماند خطرناک با قابلیت اشتعال خودبه‏خودی نیز احیا خواهد شد. هدف تحقیق پیش رو، بررسی آزمایشگاهی پاک‏سازی خاک رس رنگبر استفاده شده در تصفیه روغن‏موتور، به روش استخراج با حلال بوده‏است. در این تحقیق، با استفاده از حلال متیل‏اتیل‏کتون (MEK)، به بررسی تأثیر عوامل احتمالی بر بازدهی این فرایند، از جمله SCR (نسبت حلال به خاک رس)، مدت‏زمان استخراج، دانه‏بندی و سرعت چرخش همزن مغناطیسی(درجه اختلاط) بر روی میزان روغن‏موتور استخراج‏شده پرداخته شده‏است. در بررسی‏های صورت‏گرفته، مهم‏ترین عامل تأثیرگذار در به‏دست‏آمدن بازده مناسب، میزانSCR  بوده و در بررسی اثر دانه‏بندی بر راندمان، بیشترین بازده خروجی مربوط به نمونه دانه‏بندی‏نشده است. در نهایت با در نظر گرفتن دو عامل تأثیرگذار SCR با دامنه 52/9-48/2 میلی‏لیتر بر گرم و مدت‏زمان فرایند با محدوده 40-5 دقیقه، به روش رویه پاسخ (RSM)، دست به طراحی آزمایش زده و با استفاده از نرم‏افزار Minitab، مدل کلی این آزمایش‏ها، صحت و دقت مدل ارائه‏شده، مورد بررسی قرار گرفته‏اند. در بهترین بازده به‏دست‏آمده، در بالاترین میزان SCR و مدت‏زمان 5/22 دقیقه، %60/88 از روغن موجود در خاک استخراج شده‏ و دقت مدل خروجی، بالای %96 برآورد شده‏است.

کلمات کلیدی: پاک‏سازی خاک رس رنگبر، تصفیه دوم روغن‏موتور کارکرده، استخراج با حلال، روش رویه پاسخ، متیل‏اتیل‏کتون

فهرست مطالب
فصل اول    1
1-1-    مقدمه    2
1-2- شرح و ضرورت مسأله      2
1-3- معرفی فصول تحقیق حاضر     4

فصل دوم    6
2-1-    مقدمه    7
2-2-    خصوصیات روغن موتور مستعمل    7
2-3-    معرفی فرایند رنگبری روغن‏ها    8
2-3-1-    عوامل مؤثر در رنگبري روغن‏ها    9
2-3-1-1-    مدت‏زمان رنگبری    9
2-3-1-2-    درجه حرارت    10
2-3-1-3-    میزان رطوبت موجود در روغن و خاک رنگبر    10
2-3-1-4-    اکسیژن    10
2-4-    جذب سطحی در فرایند رنگبری    11
2-4-1-    انواع جاذبهای مورد استفاده در فرایند رنگبری    11
2-4-1-1-    خاک رنگبر طبیعی    11
2-4-1-1-1- خاک و طبقه بندی آن    11
2-4-1-1-2- خاک رس    13
2-4-1-2-    خاک رس فعال‏شده    14
2-4-1-2-1- ترکیبات شیمیایی خاک رنگبر فعال‏شده با اسید    15
2-4-1-3-    کربن فعال    15
2-4-1-4-    سیلیکات های آمورف    16
2-4-2-    مقایسه مواد رنگبر    16
2-4-3-    سیستمهای مختلف اندازهگیری رنگ روغنها    17
2-4-3-1-    سیستم لاویباند    17
2-4-3-2-    استفاده از دستگاه اسپکتروفوتومتر    18
2-5-    روش‏های پاکسازی خاک‏های آلوده به روغن    19
2-5-1-    اصلاح شیمیایی    20
2-5-1-1-    احیای اسیدی    20
2-5-1-1-1- اسیدهای معدني    21
2-5-1-1-2- اسیدهای آلی    23
2-5-1-2-    احیای بازی    23
2-5-1-3-    احیای آلی (احیا با سورفکتانت‏ها)    25
2-5-1-4-    پیلارینگ    25
2-5-2-    اصلاح فیزیکی    26
2-5-2-1-    احیای حرارتی    26
2-5-2-2-    احیا با مایکروویو    27
2-5-2-3-    احیا به روش استخراج با حلال    28
2-6-    طراحی آزمایش‏های اصلی با استفاده از روش آماری    29
2-6-1-    روش طراحی آزمایش    29
2-6-2-    کاربردهای طراحی آزمایش    30
2-6-3-    مراحل طراحی آزمایش    30
2-6-4-    بهینه‏سازی فرآیند    31
2-6-5-    طراحی به روش RSM    32
2-6-5-1-    تعریف برخی از اصطلاحات    32
2-6-5-2- طراحی فاکتوریل سه سطحی کامل (Full Three-level Factorial)    33
2-6-5-3-    طراحی آزمایش به روش مربع بنکن (Box-Behnken)    34
2-6-5-4-     طراحی آزمایش به روش طرح مرکب مرکزی(CCD)    35
2-7-    مروری بر مطالعات انجام شده    37

فصل سوم    42
3-1-    مقدمه    43
3-2-    ویژگی های خاک مورد آزمایش    43
3-2-1-    تهیه نمونه خاک آلوده    43
3-2-2-    نگه‏داری نمونه‌ها    43
3-3-    تعیین مقدار روغن جذب شده با استفاده از دستگاه سوکسله و روتاری    44
3-3-1- آزمایش سوکسله    44
3-3-1-1-    آماده کردن لوازم و شیشه‏آلات آزمایشگاهی برای سوکسله    45
3-3-1-2-    حلال مناسب برای سوکسله    45
3-3-1-3-    راه‏اندازی سیستم و انجام آزمایش سوکسله    45
3-3-2-    جداسازی حلال و روغن با استفاده از دستگاه روتاری    46
3-3-2-1-    روش استفاده از دستگاه روتاری    46
3-3-3-    استفاده از روش موازنه جرمی برای تعیین وزن روغن    47
3-4-    انتخاب حلال مناسب    47
3-5-    پارامترهای مؤثر در استخراج روغن    47
3-6-    انجام آزمایشها    48
3-6-1- لوازم مورد نیاز برای آزمایش    48
3-6-2- انجام پیش‏آزمایشهای مختلف    49
3-6-3- انجام پیش‏آزمایش‏های مشابه با آزمایش‏های اصلی    51
3-6-4- انجام آزمایش‏های اصلی    52
3-7-    طراحی آزمایش‏ها به روش RSM    53
3-7-1- مدل رگرسیون خطی    54
3-7-2- تخمین پارامترها در رگرسیون خطی    54
3-7-3- پیش‌گویی مشاهدات جدید از تابع پاسخ    61
3-7-4- بررسی صحت و دقت مدل    62
3-7-4-1- سنجش باقیمانده‌ها    62
3-7-4-2- مجموع توان‌های دوم خطاهای پیش‌بینی شده (PRESS)    63
3-7-4-3- آزمون نبود برازندگی    64
3-7-5- طراحی    66

فصل چهارم    68
4-1- مقدمه    69
4-2- تعیین میزان روغن موجود در خاک با استفاده از آزمایش سوکسله    69
4-2-1- نتایج آزمایش سوکسله و بررسی آن    69
4-2-2- نتایج روش وزنی حرارتی    70
4-3- تعیین میزان روغن موجود در خاک با استفاده از آزمایش کوره    70
4-4- نتایج پیش‏آزمایش‏های مختلف    73
4-4-1- بررسی اثر دانه‏بندی برروی میزان روغن استخراج‏شده    73
4-4-2- بررسی اثر درجه اختلاط برروی میزان روغن استخراج‏شده    74
4-5- نتایج پیش‏آزمایش‏های مربوط به آزمایش‏های اصلی    75
4-6- طراحی آزمایش‏های اصلی    76
4-6-1- انتخاب پارامترها، محدوده و سطوح آنها    76
4-6-2- طراحی و انجام آزمایش‌ها    77
4-6-3- مدل‏سازی با استفاده از مقادیر کدشده توسط روش رویه پاسخ    80
4-6-4- مقایسه نتایج به‏دست‏آمده از آزمایش‏ها و پیش‏بینی‏شده توسط نرم‏افزار    82
4-6-5- بررسی صحت و دقت مدل برازش‏شده    85
4-6-5-1-    ضریب همبستگی    85
4-6-5-2-    جدول آناليز واریانس    85
4-6-6-    بررسی بازده به‏دست‏آمده از مدل    86

فصل پنجم    90
5-1- مقدمه    91
5-2- نتیجه گیری    91
5-3- پیشنهادات    93

فصل ششم    95
منابع و مراجع    96

فهرست شکل‌ها
شکل 2-1: مقایسه بنتونیت طبیعی و فعال‏شده    14
شکل 2-2: مراحل فعال کردن خاک رنگبر    15
شکل 2-3: نمونه ای از دستگاه لاویباند    18
شکل 2-4: تصویری شماتیک از دستگاه اسپکتروفوتومتر    18
شکل2-5: دسته‏بندی روش‏های احیای رس    20
شکل 2-6: نقاط انتخابی در روش FULL THREE-LEVEL FACTORIAL    34
شکل 2-7: نقا

توجه : فایل بالا دارای پشتیبانی و امکان پیگیری است که با کلیک بر روی (دریافت فایل) نمایش داده خواهد شد

با تشکر از انتخاب شما