KFUPM ePrints

Kinetics and equilibrium adsorption of phosphates removal on activated alumina

Falqi, Fahad Hussain (2004) Kinetics and equilibrium adsorption of phosphates removal on activated alumina. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
715Kb

Arabic Abstract

البحث الحالي هو جزء من دراسة متكاملة تهدف إلى إنشاء جدوى اقتصادية لإزالة الفوسفات من المياه الراجعة الملوثة باستخدام عملية الإدمصاص وفقا لشروط التوازن على شبكة أبعادها (14×28) و (28×48) من أجل إعادة استخدامها لأغراض صناعية . إن الأومينا المنشطة هي مادة متبادل أيوني وليس ممتزا للحمض الفسفوري. التوازن الحراري بالنسبة للتبادل الأيوني لمرحلة السيولة تم توليدها للفوسفات علىالاومينا المنشطة. كما إن البيانات والمعلومات تم الحصول عليها في حالات مختلفة وفقا للتكيف الهيدروجيني مبين 4.5 و 6 . تم تحديد دثلاث مستوات حرارية وهي (25 ْ ، 40 ْ ، 80 ْ ) للاتزان الحراري. البيانات الحرارية تم تثبيتها وفقا لقاعدة فرندلينج. أقصى تبادل أيوني اتزاني بواقع ملغ لكل غرام وجد للحالة التي لا يوجد بها تحكم هيدروجيني في حالة التركيز الاتزاني الفسفوري العالي ولكن وجد أن التحكم المبدئي والنهائي في الرقم الهيدروجيني عند رقم 6 وجد أنه يشكل الخيار الأفضل لتخفيض التركيز الاتزاني للفسفور إلى اقل من (1ppm) عند 80 ْ مع وجود مستوى حمولة امتزازية عالية. لقد لوحظ أن التحكم في الرقم الهيدروجيني تؤثر في توازن الامتزاز بصورة ملحوظة بسبب التنافس الأيوني الناتج من إضافة محاليل الصقل من مركبات محلول الصودا وحمض الكبريت بتركيز 0.1M والتي تقلل من مواقع الإدمصاص النشط لأيونات الفوسفات على سطح ممتز الأومينا المنشطة. البيانات الحركية تم توليدها وضبطها على الشكل (HSDM) ومعاملات التوزيع والانتشار وجد أنها مناسبة. لقد زادت تركيز محلول الفوسفات وبزيادة درجة الحرارة كما هو متوقع حسب معادلة أرهينس. لقد وجد ارتفاع كبير في الانتشار في حالة التحكم التكيف الهيدروجيني بصورة أكبر مما هو في حالة انعدام التحكم في التكيف الهيدروجيني بسبب الزيادة المحدثة بواسطة أيونات الصقل.

English Abstract

The present work is a part of an overall objective to establish the feasibility for removal of phosphates from the simulated wastewater stream using Activated almunia adsorbent AA400G (14x28 Mesh) and (28x48 Mesh) in order that it can be recycled and re-used for industrial purposes. Activated alumina is an ion exchanger sorbent rather than an adorbent for phosphoric acid. Equilibrium isotherms for liquid phase ion exchange are generated for phosphate on Activated Alumina. Data are obtained at variable as well as controlled pH of 4.5 and 6.0. Three temperature levels of 25, 40 and 80℃ are conducted for equilibrium iotherms. Data are fitted based on Freundlich Isotherm. Maximum equilibrium ion exchange loading (mg PO₄³⁻/g sorbent) is found for the case of no pH control at high phosphorous equilibrium concentration but initial and final control of pH at 6.0 is found to be the best choice of lowering the equilibrium concentration of phosphorous to less than 1 ppm at 80℃ with high adorbent loading level. It is observed that pH control condition affects the equilibrium adsorbent loading significantly due to competing ions resulting from the addition of buffer solutions 0.1M NaOH and 0.1M H₂SO₄ that decrease the active adorption sites of phosphate ions to the surface of the activated alumina adorbent. Kinetic data are generated and modeled by HSDM model and the diffusion coefficients D(s)[subscript] were found from the fit. The diffusivity increases with increasing initial phosphate solution as well as increasing the temperature as it is expected from Arrhenius's equation. It was found in the case of pH control that the diffusivity is higher than that with no pH control due to promotion by the buffer ions.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:October 2004
Date Type:Completion
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Creators:Falqi, Fahad Hussain
Committee Advisor:None, None
Committee Members:Kahraman, Ramazan and Al-Baghli, Nadhir A.
ID Code:10561
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 17:07
Last Modified:30 Apr 2011 15:40

Repository Staff Only: item control page