بررسی اثر حرارت استخوان گاو به عنوان یک کاتالیزور مقدمه: استفاده از کاتالیزورها ...
روشهای محاسبه غلظت خروجی دستگاه‌های ازن ساز
۱- خروجی دستگاه‌های ازن ساز بر حسب گرم در ساعت و ورود اکسیژن به میزان مشخص می‌باشد و بر اساس نوع و میزان ورودی به دستگاه و شرایط فیزیکی اکسیژن یا هوای ورودی به دستگاه ازن ساز محاسبه میشود و نحوه محاسبه آن با فرض ورود اکسیژن به دستگاه ازن ژنراتور با استفاده از رابطه زیر می‌باشد:
Ozone Output (g/hr) =(( LPM x 0.001) x 60) x(14.3 x % by weight)
درصورتیکه ورودی دستگاه ازن ساز توسط هوای خشک تامین شود، رابطه مذکور به صورت زیر تغییر میکند:
Ozone Output (g/hr) =(( LPM x 0.001) x 60) x(12.8 x % by weight)
که درصد وزنی موجود در این رابطه‌ها توسط دستگاه جذب با اشعه ماوراء بنفش محاسبه میشود. لازم به ذکر است دستگاه جذب با اشعه ماوراء بنفش، تجهیزی گرانقیمت بوده و شرکتهای محدودی در ایران دارای این ابزار دقیق می‌باشند.
۲- عملکرد دستگاه‌های ازن ژتراتور با شرایط محیطی نظیر نقطه شبنم هوای ورودی، دمای هوای ورودی و مقدار اکسیژن در ازن ژنراتور رابطه دارد.
۳- همانگونه که در روابط فوق مشخص است، برای یک دستگاه ازن ژنراتور مشخص، در صورت کاهش دبی هوای ورودی، غلظت خروجی افزایش می‌یابد و مقایسه دستگاه‌ها براساس دستگاه‌های ازن ساز با مکانیزم بار الکتریکی (corona discharge) مقایسه‌ای غیرفنی و اشتباه می‌باشد. لازم به ذکر است نقطه بهینه تولید جرقه، می‌بایست بر اساس فرکانس و اختلاف ولتاژ تولیدی می‌باشد و تاثیر این موضوع در مرحله اول در بهینه سازی مصرف انرژی یا راندمان دستگاه ازن ژنراتور می‌باشد.
در طی بهره برداری سیستم ازن زنی، آنالیز از در فاز مایع و گاز به منظور تعیین میزان تزریق ازن مصرفی، پایش راندمان انتقال ازن( برای گندزدایی اولیه( و غلظت ازن باقی مانده، ضروری است. جریان گاز خروجی از ژنراتور ازن برایمحاسبه میزان تزریق ازن مصرفی، پایش و کنترل می شود. گاز خروجی از مخزن تماس ازن برای تعیین میزان ازن انتقالی به فاز مایع در مخزن تماس به منظور محاسبه راندمان ازن انتقالی پایش و کنترل میشود. آب گندزدایی شده خروجی از مخزن تماس ازن برای ازن باقی مانده به منظور اطمینان از مقادیر غلظت-زمان به دست آمده پایش می شود.
علاوه بر این، هوای محیط در سالن تولید و انتقال ازن و واحد تخریب کننده گاز ازن خروجی مازاد از آب، به منظور حفاظت کارگران در بروز حوادث نشتی و یا خرابی سیستم تخریب کننده باید از نظر غلظت ازن، کنترل و پایش شود.
مکان ها و نقاطی در تاسیسات تصفیه به وسیله ازن که در آن ازن در فاز گاز پایش و کنترل می شود، عبارتند از:
-خروجی ژنراتور(مولد) گاز ازن
– هوای محیط اطراف تجهیزات ازن زنی و فرایند مربوط
روش های تحلیلی برای پایش و کنترل ازن در فاز گازی، عبارت است از:
-جذب پرتو فرابنفش
– روش های یدومتری
– نورتابی شیمیایی
– تیتراسیون در فاز گازی
جذب پرتو فرابنفش
گاز ازن نور را در ناحیه طول موج کوتاه فرابنفش با حداکثر جذب در طول موج ۷/۲۵۳ نانومتر جذب می کند. ابزار دقیق برای اندازه گیری ازن توسط جذب پرتو فرابنفش توسط سازندگان مختلف برای غلظت های ازن کمتر از ۵/۰ میلی گرم در لیتر عرضه میشود. به طور کلی، این ابزارها میزان جذب نور را در حضور و عدم حضور ازن اندازه گیری می کنند.
۲– روش یدومتری
روش یدومتری برای تمام محدوده های غلظت ازن موجود در تصفیه خانه های آب استفاده میشود. این روش شامل اندازه گیری ازن به طور مستقیم از ژنراتور و ازن به عنوان فاز جداشده از محلول آّبی است. برای روش یادومتری، هوای حاوی ازن به یک محلول آبی حاوی یدید پتاسیم اضافه میشود. تمام مواد اکسیدکننده دیگر به عنوان عامل تداخلی برای یدومتری عمل میکنند. همچنین اکسید نیتروژن (که ممکن است هنگام تولید ازن در هوا وجود داشته باشد) به عنوان عامل تداخلی برای روشهای یدومتری عمل میکند. اثرات اکسید نیتروژن ممکن است با عبور گاز حاوی ازن حاوی ازن از طریق جاذبهای سطحی مانند پرمنگنات پتاسیم که مخصوص گازهای اکسید نیتروژن هستند، حذف شوند. با این وجود، هیچ روش یدومتری برای تعیین ازن در محلول به دلیل نامطئن بودن روش، توصیه نمیشود.
۳- نورتابی شیمیایی
برای تعیین غلظتهای پایین ازن در فاز گازی، میتوان از روشهای نورتابی شیمیایی بهره برد. یکی از رایجترین روشهای نورتابی شیمیایی اتیلن است. ازن در فاز گازی میتواند با استفاده از واکنش شیمیایی بین اتیلن و ازن اندازهگیری شود. این روش مخصوص ازن است و برای اندازهگیری ازن در هوای محیط بسیار مناسب است. ابزار دقیق نورتابی شیمیایی برای کنترل و پایش غلظتهای ازن محیط در محدوده ۰ – ۵/۰ و یا ۰ – ۰/۱ میلیگرم در لیتر حجمی است. با کالیبراسیون منظم، این نوع وسیله قادر به ارائه تجزیه و تحلیل قابل اعتماد برای هر گونه ازن در هوای محیط تاسیسات ازنزنی است.
یک گزینه دیگر علاوه بر نورتابی شیمیایی اتیلن، نورتابی شیمیایی رداماین /B اسید گالیک است که در آن از به کارگیری اتیلن اجتناب میشود. این روش، جایگزین پیچیده تر و مشکلتر از ابزارهای معمول نورتابی شایمیایی است. باتوجه قابلیت دسترسی وسیع پایش و کنترل نورتابی شیمیای اتیلن، پایش اتیلن ارجح بر پایش ردامین /B اسید گالیک در نظر گرفته شده است.
۴ – تیتراسیون فازی گازی
دو روش تیتراسیون فاز گازی به عنوان روشهای کالیبراسیون ممکن برای آنالایزرها و کنترلرهای ازن محیط مورد مطالعه قرار گرفته است. طرز کار این روشها براساس تیتراسیون با اکسیدنیتریک و تیتراسیون برگشتی اکسید نیتریک اضافی است. طرز کار تیتراسیون فاز گازی، با جذب پرتو فرابنفش و یدومتری به عنوان روشهای کالیبراسیون برای نورتابی شیمیایی اتیلن آنالایزر های ازن هوای محیط مقایسه میشود. به عنوان یک نتیجه از این مقایسهها جذب پرتوفرابنفش به عنوان روش کالیبراسیون برای آنالایزرهای ازن محیط مشخص شده است. بنابراین روشهای تیتراسیون فاز گازی برای استفاده در تاسیسات ازنزنی توصیه نمیشود.
پایش و کنترل ازن باقی مانده در فاز مایع
رو های متعددی برای پایش و کانترل ازن در محلولهای آبی وجود دارد و روشهای زیر برای تجزیه و تحلیال ازن باقی مانده توصیه می شود:
جدول (۳ – ۲) محدوده کاری، صحت و دقت مورد انتظار، سطح مهارت لازم متصدی، تداخلها، وضعیت فعلی برای روشهای تحلیلی ازن باقیمانده در فاز گازی را نشان میدهد.
جدول ۳ – ۲ مشخصات و مقایسه روشهای تحلیلی ازن باقی مانده
| نوع آزمایش | محدودهی کاری (mg/l) | صحت مورد انتظار (±%) | دقت مورد
انتظار (±%) |
سطح
مهارت |
تداخل | محدوده
pH |
آزمایش میدانی
)کارکرد محلی( |
آزمایش
خودکار |
وضعیت
موجود |
| رنگسنجی ایندیگو
اسپکتروفتومتریک |
۰۱/۰ تا بیشتر از ۳/۰ | ۱ | ۵/. | ۱ | کلر، یونهای منگنز، برمید، ید | ۲ | خیر | بله | توصیه شده |
| رنگسنجی ایندیگو
چشمی |
۰۱/ تا بیشتر از ۱/۰ | ۱ | ۵/۰ | ۱ | کلر، یونهای منگنز، برمید، ید | ۲ | خیر | بله | توصیه شده |
| ACVK | ۰۵/۰ – ۱ | کاربرد ندارد | کاربرد ندارد | ۱ | یونهای منگنز بیبش از mg/l 1 کلر بیش از mg/l ۱۰ | ۲ | خیر | خیر | توصیه شده |
| بیس – ( ترپیریدین)
آهن دو ظرفیتی |
۰۵/ – ۲۰ | ۷/۲ | ۱/۲ | ۳ | کلر | کمتر از ۷ | خیر | بله | توصیه شده تست آزمایشگاهی |
روش رنگسنجی ایندیگو
روش رنگسنجی ایندیگو، روش حساس، دقیق، سریع و برای ازن انتخاب پذیرتر از روشهای دیگر است. دو روش رنگسنجی ایندیگو شامل نورسنجی (اسپکتروفتومتریک) و روش چشمی وجود دارد. بر ای روش اسپکتروفتومتریک حد پایین تشخیص ۲ میکروگرم در لیتر است. در حالی که برای طرز کار چشمی این حد تشخیص ۱۰ میکروگرم در لیتر است.
پراکسید هیدروژن، کلر، یونهای منگنز، محصولات تجزیهی ازن و محصولات ازنزنی آلی تداخل کمتری با روش رنگسنجی ایندیگو نسبت به سایر روشهای نشان میدهند. با این حال پوشش کلر در حضور ازن باعث میشود که روش ایندگو مشکل ساز باشد. در حضور اسیدهیپوبرومیک که در طی ازنزنی آبهای حاوی یون برمید تشکیل میشود اندازهگیری صحیح با این روش نمیتواند انجام شود.
روش ACVK
ACVK به آسانی توسط ازن رنگ بری میشود که به عنوان پایه و اساسی برای طرز کار اسپکتروفتومتریک است. این روش برای اندازهگیری ازن در حضور کلر به کار گرفته میشود.
مزایای این روش عبارتند از:
شرکت آردا آمادگی خود را جهت کالیبراسیون دستگاه‌های ازن ژنراتور و ارائه اطلاعات فنی در این بخش اعلام می‌دارد.