Regeneration of Spent Bleaching Earth Using Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extraction

Kazemi, Marziyeh and Heydari, Amir and Khorram, Mohammad and Esmaeilzadeh, Fereidoun (2017) Regeneration of Spent Bleaching Earth Using Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extraction. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (احیاء خاک رنگبر مستعمل بوسیله استخراج با سیال فوق بحرانی دی¬اکسید¬کربن)
Marziyeh Kazemi.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Bleaching using bleaching earth is one of the essential processes in edible oil refineries. The spent bleaching earth containing 20-40 wt% oil, therefore it is ready for rapid oxidation and flammability. To prevent the environmental problems, it is necessary to have a proper treatment on spent bleaching earth before disposal in the earth. In this thesis, regeneration of spent bleaching earth using supercritical extraction and ultrasound-assisted extraction methods was done. Also, the performance of the regenerated earth to adsorb the methylene blue from aqueous solution was studied. Experiments were designed based on the central composite design and the results were analyzed and optimized using response surface methodology (RSM). According to the results of the proposed models, the best operating conditions for supercritical extraction were determined at pressure of 200 bar, temperature 44 °C, solvent flow rate 0.04 mL/s and time 90 min that the extraction rate under these conditions was predicted 4.54 g/L. Also the sonication time of 14.28 min and the solvent (acetone) to earth ratio of 7.12 mL/g were found as the optimum conditions of the ultrasound-assisted extraction, under which the extraction value and absorbance efficiency were predicted as 3.56 g and 58.52%, respectively. At the above mentioned optimum conditions, regeneration of spent bleaching earth using supercritical extraction, ultrasound-assisted extraction and the absorbance efficiency of regenerated earth were found 4.24 g/L, 3.43 g and 54.61%, respectively; which had been an appropriate compliance with the predicted values by related models. Keywords: Bleaching earth, Carbon dioxide, Methylene blue, Response surface methodology, Supercritical extraction, Ultrasound.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: احیاء خاک رنگبر مستعمل بوسیله استخراج با سیال فوق بحرانی دی¬اکسید¬کربن
Persian Abstract: رنگبری با استفاده از خاک رنگبر یکی از فرآیندهای اساسی در تصفیه روغن¬های خوراکی می¬باشد. خاک رنگبر مستعمل محتوی 20 تا 40 درصد وزنی روغن می¬باشد، بنابراین آماده برای اکسیداسیون سریع و اشتعال می¬باشد. برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی، ضروری است فرآوری مناسبی روی خاک رنگبر مستعمل قبل از دفن آن در زمین صورت گیرد. در این پایان¬نامه بازیافت خاک رنگبر مستعمل با استفاده از روش¬های استخراج فوق¬بحرانی و استخراج به کمک امواج اولتراسونیک انجام شده است. همچنین کارایی خاک احیاء شده برای حذف رنگ متیلن¬بلو از محلول آبی مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایشات بر مبنای طرح مرکب مرکزی طراحی گردیده و نتایج با استفاده از روش سطح پاسخ تحلیل و بهینه¬سازی شدند. طبق نتایج مدل¬های پیشنهادی، بهترین شرایط عملیاتی استخراج فوق¬بحرانی در فشار 200 بار، دمای 44 درجه سانتی¬گراد، شدت جریان حلال 04/0 میلی¬لیتر بر ثانیه و زمان 90 دقیقه تعیین شد که میزان استخراج در این شرایط 54/4 گرم بر لیتر پیش¬بینی شد. همچنین نسبت حلال (استون) به خاک 12/7 میلی¬لیتر بر گرم و زمان سونیکاسیون 28/14 دقیقه، به عنوان بهترین شرایط عملیاتی استخراج به کمک اولتراسونیک بدست آمد که در این شرایط، میزان استخراج 56/3 گرم و میزان جذب 52/58 درصد پیش¬بینی شد. در شرایط بهینه فوق الذکر، احیاء خاک رنگبر مستعمل با استفاده از روش¬های استخراج فوق¬بحرانی، استخراج به کمک امواج اولتراسونیک و بازده جذب خاک احیاء شده به ترتیب 24/4 گرم بر لیتر، 43/3 گرم و 61/54 درصد بدست آمد که با مقادیر پیش¬بینی شده توسط مدل¬های مربوط، انطباق مناسبی داشتند. كليد واژه¬ها: استخراج فوق¬بحرانی، امواج اولتراسونیک، خاک رنگبر، روش سطح پاسخ، ¬دی¬اکسید¬کربن، متیلن¬بلو.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Heydari, AmirUNSPECIFIED
Khorram, MohammadUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Esmaeilzadeh, FereidounUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Chemical Engineering
Date Deposited: 29 Oct 2018 16:43
Last Modified: 29 Oct 2018 16:43
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1378

Actions (login required)

View Item View Item