پیشینه تحقیق جداسازی با استفاده از ذرات جامد (جذب سطحی) و جاذب ها و روشهای احیای جاذب، بررسی ویژگی اورانیوم  دارای ۴۴ صفحه می باشد   فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱-بخش اول : مقدمه۵
۱-۱-۱-جذب سطحی۵
۱-۱-۲-مقایسه کلی انواع جذب سطحی۸
۱-۱-۳-معیار انتخاب فرآیندهای جذب سطحی۹
۱-۱-۴-پارامترهای مؤثر بر جذب۱۰
۱-۱-۵-جاذب ها۱۲
۱-۱-۶-روشهای احیای جاذب۱۴
۱-۱-۷-تعادل:  منحنی هم دمای جذب۱۵
۱-۱-۸-ایزوترم های جذب سطحی۱۷
۱-۲-بخش دوم: بررسی ویژگی اورانیوم۲۳
۱-۲-۱-اورانیوم۲۳
۱-۲-۲-کاربردهای فلز اورانیوم۲۴
۱-۲-۳-تولید و توزیع۲۴
۱-۲-۴-هشدارها۲۵
۱-۲-۵-هگزافلوراید اورانیوم۲۵
۱-۲-۶-روش های تولید انرژی هسته ای۲۶
۱-۲-۷-غنی سازی۲۷
۱-۲-۸-غنی سازی با دستگاه سانتریفیوژ۲۸
۱-۲-۹-غنی سازی اورانیوم از طریق میدان مغناطیسی بسیار قوی۲۹
۱-۲-۱۰-تله شیمیایی۲۹
۱-۲-۱۱-بررسی انواع جاذب مورد استفاده در سیستم غنی سازی اورانیوم۳۰
۱-۲-۱۲-کربن فعال۳۲
۱-۲-۱۳-فلورید سدیم۳۷
۱-۳-بخش سوم: بررسی جاذب های مورد استفاده در صنایع غنی سازی۳۷
۱-۳-۱-جذب UF6 روی آلومینا و فلورید سدیم۳۸
۱-۳-۲-سرعت واکنش۳۹
۱-۳-۳-احیا و قابلیت های بازیافت۴۱
۱-۳-۴-تاثیر دیگر اجزای خوراک گازی۴۱
۱-۳-۵-مطالعه افت فشار۴۲
۱-۳-۶-نمودار شکست و مدل سازی آن۴۲
منابع و مآخذ:۴۳

منابع :

R.M. , Hobbs, W.E., Norton, J.L., Stephenson.M.L., 1981 “Sorbent Selection and Consideration for Uranium Trapping”, John Wiley John Wiley & Sons Inc

Ronald W.Rrousseaus, 1987 “Handbook of Separation Process Technology”, John Wiley

Richard I.Masel, 1996 “Principles of Adsorption and Reaction on Solid Surfaces”, John Wiley & Sons Inc.

Michael J. Stephenson, December 1968 “A Deign Model for the Dynamic Adsorption of Uranium Hexafluoride on Fixed Beds of Sodium Fluoride” Union Carbide Corporation, Nuclear Division, Oak Ridge Gaseous Diffusion Plant. (K-L-6195-2).

E. Massoth and W. E. Hensel, 1958”Kinetics of the Reaction between Sodium Fluoride and Uranium Hexafluoride. Ι. Sodium Fluoride Powder,” j. Physic. Chem. 62

D. Delcul, L.D. Trowbridge, L.M. Toth, and J.N. Fiedor, 2000 “Some Investigations of the Reaction of Activated Charcoal with Fluorine Uranium Hexafluoride”, ORNL.

William G. Pollard Auditorium 1991 “Uranium Hexafluoride Handling”, Oak Ridge, Tennessee October 29-31

Hassan M.M., Ruthven D.M., Raghavan N.S.,1986 “Air Separation by Pressure Swing Adsorption on a Carbon Molecular Sieve” , Chem. Eng. Sci., 41, No.5, 1333-1343

Leonard E. McNeese, September 1964 “Removal of Uranium Hexafluoride from Gas Streams by Sodium fluoride pellets”. Oak Ridge National Laboratory Oak Ridge, Tennessee.

Duong D. Do, 1998 “Adsorption Analysis: Equilibria and Kinetics”, Imperial Press.

Stephenson, M.J., December 1968 “A Design Model for the Dynamic Adsorption of Uranium Hexafluoride on Fixed Beds of Sodium”, Union Carbide Corporation, Nuclear Division, Oak Ridge Gaseous Diffusion Plant Tennessee, (K- L-6195-2) ,Oak Ridge

 ۱-۱- بخش اول : مقدمه

گاهی در صنعت لازم است که یک جزء و یا اجزاء مختلف را از یک مخلوط به وسیله روش های مناسب جدا کرد. نوع روش انتخاب شده برای جداسازی به عوامل مختلفی مانند ماهیت ماده و مخلوط، اندازه، غلظت، فاز ماده و … بستگی دارد. به طور کلی جداسازی بر اساس نیروی محرکه شیمیایی به پنج دسته کلی تقسیم می­شود که هر مخلوط را می توان با استفاده از یکی از این روش ها و یا ترکیبی از آنها جداسازی کرد.

روش های عمومی جداسازی عبارتند از :

۱- جداسازی از طریق ایجاد یک فاز جدید ( تقطیر)

۲- جداسازی از طریق افزودن یک فاز جدید (استفاده از حلال)

۳- جداسازی از طریق ایجاد مانع ( استفاده از غشاء)

۴- جداسازی با استفاده از ذرات جامد ( جذب سطحی)

۵- جداسازی به وسیله میدان مغناطیسی یا الکتریکی

۱-۱-۱- جذب سطحی

جذب سطحی نوعی فرآیند جداسازی است که در آن برخی از اجزای یک فاز سیال به سطح جاذب منتقل می شود. به طور کلی در مواد جامد، ساختار سطح با ساختمان توده جامد متفاوت است، به طوریکه سطح از لحاظ انرژی کاملاً اشباع نبوده و زمانیکه جامد در معرض یک گاز قرار می گیرد، مولکولهای گاز به مراکز موجود در سطوح متصل شده و جذب می گردند، این پدیده جذب گاز توسط جامد[۱] نامیده می شود.

یک دستگاه ساده جذب سطحی متشکل از یک سیلندر است که جاذب در آن قرار گرفته، و جریان گاز و مایع بر روی آنها برقرار است. در حالت معمول، ذرات کوچک جامد در یک بستر، ثابت نگه داشته می شوند و گاز به طور پیوسته از آن بستر عبور می کند. در نهایت جامد تقریباً اشباع شده و جداسازی دیگر قابل انجام نیست. در این هنگام، جریان به بستر دوم انتقال می یابد تا اینکه جاذب اشباع شده، تعویض یا احیا شود.

جذب سطحی به عنوان مهمترین فرآیند در جداسازی برای غلظت های پایین مطرح می­شود. در جذب سطحی بر خلاف فرآیند جذب که در آن جداسازی در توده ی سیال اتفاق می­افتد جداسازی در سطح جامد صورت می پذیرد،.

نکته مهمی که در جذب سطحی باید مورد توجه قرار گیرد این است که این شیوه جداسازی زمانی به عنوان یک روش کارامد مورد استفاده قرار می گیرد، که جداسازی در غلظت های پایین مدنظر باشد. از آنجا که ذراتی که در جذب سطحی مورد استفاده قرار می گیرند پس از مدتی اشباع شده و توانایی جذب اولیه را از دست می دهند، بنابراین این روش در غلظت های بالا کاربرد چندانی ندارد زیرا جاذب ها به سرعت اشباع شده و قابلیت خود را از دست می دهند. اکثر جاذب ها موادی بسیار متخلخل هستند و جذب سطحی عمدتاً روی دیواره حفره ها یا مکان های مشخص در داخل ذره صورت می گیرد. از آنجایی که حفره ها عموما بسیار کوچکند، مساحت سطح داخلی چندین مرتبه بزرگتر از مساحت سطح خارجی بوده و تقریبا بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ متر مربع بر گرم می رسد. اختلاف در جرم مولکولی، شکل و یا قطبیت، باعث می شود برخی مولکول ها محکمتر روی سطح حفظ شوند. همچنین ممکن است حفره ها کوچکتر از آن باشند که مولکول های درشت تر را بپذیرند، در نتیجه مواد از هم جدا می شوند. در بسیاری از موارد، جزء جذب شونده به اندازه کافی محکم نگه داشته شده و جدا سازی کامل آن جز از سیال همراه با جذب بسیار کم سایر اجزا ممکن می­ باشد. در این صورت می توان با احیا جاذب، ماده جذب شده را به صورت غلیظ یا تقریبا خالص فراوری کرد.

کاربردهای جذب سطحی در فاز بخار شامل بازیافت حلال های آلی به کار رفته در رنگها، مرکب چاپ و محلولهای مورد مصرف برای چدن ریزی است.

از جذب سطحی روی کربن برای جدا کردن مواد آلوده کننده ای مانند CO₂،N₂O و دیگر ترکیبات بدبو از هوا استفاده می­شود به طوریکه در اکثر اتومبیل های جدید از قوطی های زغالی استفاده می شود تا مانع ورود بنزین به هوای داخل ماشین شود. خشک کردن گازها اغلب با جذب سطحی آب روی سیلیکاژل، آلومینا یا دیگر جامدات متخلخل معدنی صورت می­گیرد. زئولیت ها یا غربالهای مولکولی، آلومینا و سیلیکاتهای طبیعی یا مصنوعی هستند که در تهیه گازهای با نقطه شبنم پایین مؤثرند. از جذب سطحی روی غربالهای مولکولی برای تفکیک اکسیژن و نیتروژن، تهیه هیدروژن خالص به منظور تفکیک پارافین های معمولی از پارافین های شاخه دار و ترکیبات آروماتیک نیز استفاده می شود.

جهت انتقال جرم در این فرآیند، از فاز سیال به فاز جامد است و عکس آن، به فرآیند دفع سطحی مشهور است. به منظور بازیابی برخی مواد ارزشمند (نظیر فلزات گرانقیمت) از سطوح جاذب، فرآیند دفع با راندمان مناسب کاربرد فراوان دارد.

سرعت جریان گاز و زمان مورد نیاز برای چرخه مطلوب، اندازه بستر جاذب را تعیین می کند. با استفاده از بسترهای طویل تر، چرخه جذب را می توان به چند روز افزایش داد ولی افزایش افت فشار و سرمایه گذاری اولیه بالاتر ستون جذب، آن را غیر اقتصادی خواهند کرد.

فرایندهای جداسازی از طریق جذب سطحی تقریباً مشابه هستند، به این ترتیب که مخلوطی که باید جدا شود در تماس با یک فاز غیرقابل حل (جاذب) قرار گرفته و توزیع ناهماهنگی از اجزاء اصلی بین فاز جذب شده روی سطح جامد و توده سیال اتفاق افتاده و جداسازی انجام می شود. دو نوع جداسازی در جذب سطحی مطرح است:

-۱ جذب سطحی فیزیکی یا واندروالس

-۲ جذب سطحی شیمیایی

۱-۱-۱-۱-     جذب سطحی فیزیکی یا واندروالس

این نوع جذب مربوط به فرایند برگشت پذیری است که نتیجه جذب از طریق نیروهای بین مولکولی بین جامد و مواد جذب سطحی شده حاصل می شود. به عنوان مثال، زمانیکه نیروهای بین مولکولی بین یک جامد و یک گاز بزرگتر از نیروهای بین مولکولی گاز به تنهایی باشد، حتی اگر فشار گاز پایین تر از فشار بخار در دمای جامد باشد، مولکول های گاز روی سطح جامد جذب می شوند. این جذب شدن معمولاً با گرما همراه بوده و کمی بزرگتر از گرمای نهان تبخیر است. ماده جذب شده در ساختمان کریستالی جامد جایگزین نشده و در آن حل نمی شود بلکه به طور کامل روی سطح جامد باقی می ماند.

در بیشتر مواقع در حالت تعادل، فشار جزئی ماده جذب شده مساوی با فشار فاز گاز در حال تماس بوده و با پایین آوردن فشار گاز یا با افزایش دما، گاز جذب شده به راحتی دفع می­شود. جذب فیزیکی اختصاصی نمی­باشد و مانند چگالش بطور کلی با هر سامانه گاز جامد اتفاق می افتد و به نوع جاذب یا جذب شونده بستگی ندارد به شرطی که ترکیب دما و فشار مناسب باشد. جذب سطحی برگشت پذیر (فیزیکی)، به گازها محدود نمی شود بلکه در مایعات نیز مشاهده شده است.

۱-۱-۱-۲-     جذب شیمیایی

جذب سطحی شیمیایی یا جذب سطحی فعال شده، نتیجه پیوند شیمیایی بین جامد و ماده جذب شده است. قدرت پیوندهای شیمیایی متفاوت بوده و ممکن است ترکیبات شیمیایی تشکیل نشوند، اما در هر صورت نیروی چسبندگی در این نوع جذب از جذب فیزیکی بیشتر است. به دلیل واکنش شیمیایی، گرمای آزاد شده در طی جذب شیمیایی معمولاً بزرگتر از جذب فیزیکی است. این فرآیند غالباً برگشت ناپذیر بوده و در مرحله دفع، مواد اصلی اغلب دچار تغییر شیمیایی می شوند. جذب شیمیایی بیشتر در کاتالیزورها مشاهده می شود.

مقدار گرمای جذب فیزیکی با مقدار گرما برای مایع شدن گاز جذب شده برابر است در حالی که گرمای جذب شیمیایی تقریبا با گرمای واکنش شیمیایی برابر است. از سوی دیگر فرایند جذب شیمیایی معمولا توسط مقاومت واکنش سطحی کنترل می شود و سرعت جذب با افزایش درجه حرارت افزایش می یابد.

در جداسازی و خالص سازی مواد، جزء مورد نظر توسط جاذب، جذب می گردد و در نزدیکی نقطه اشباع بستر دیگر کارایی لازم را جهت جداسازی مطلوب نخواهد داشت در این مرحله بستر بایستی توسط روشهای دفع سطحی احیاء گردیده و سپس جاذب مورد استفاده قرار گیرد.

۱-۱-۲- مقایسه کلی انواع جذب سطحی

مقایسه خصوصیات جذب فیزیکی و شیمیایی ما را به تفاوت های زیر بین این دو نوع سازوکار رهنمون می سازد.

جذب فیزیکی پدیده ای برگشت پذیر است در صورتی که جذب شیمیایی برگشت پذیر نمی­باشد.

در جذب فیزیکی تمام سطوح جامد در عمل جذب دخالت می کنند.

گرمای جذب فیزیکی کمتر از گرمای جذب شیمیایی است.

جذب فیزیکی می تواند در دماهای پایین صورت گیرد زیرا انرژی فعالسازی جذب فیزیکی کم می باشد.

جذب فیزیکی به نوع جاذب و نوع جذب شونده بستگی ندارد و در هر حالتی ممکن است انفاق بیافتد ولی جذب شیمیایی هم به نوع ماده و هم به نوع جاذب بستگی دارد. در جذب فیزیکی همیشه می توان جاذب را بازیابی کرده و دوباره استفاده کرد.

[۱] Adsorption

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.