Date of Award

11-2017

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Chemical Engineering (MSChE)

Department

Chemical and Petroleum Engineering

First Advisor

Ali H. Al-Marzouqi

Second Advisor

Basim Abu-Jdayil

Third Advisor

Ana Aguiar Ricardo

Abstract

This thesis aims to develop and investigate an innovative use of date pits, a common and abundant agricultural waste in the UAE. It is suggested that date pits may be used to produce date pit oil, and the powder residue from this extraction process may be used as a low cost adsorbent for removal of lead from water. This thesis aims to investigate the effects of the parameters pressure, temperature, and particle size on the extraction yield when using supercritical carbon dioxide (SC-CO₂) to extract oil from date pit powder. This oil is a valuable component which has many applications in pharmaceutics and foodstuff. The residue powder, symbolized by CO₂-DP, is then investigated as a possible adsorbent for removal of lead ions from water. The adsorption capability of CO₂-DP is then compared to that of raw date pits (R-DP) and the residue powder of Soxhlet extraction (S-DP). A Box-Behnken RSM design is used to optimize the adsorption parameters, namely adsorbent dose, lead concentration, and adsorbent type. The highest yield of date pit oil obtained from SCCO₂ extraction, 10.29%, was achieved at pressure 500 bar, temperature 40􀔨, and particle size range <63 μm. The maximum extraction yield of SC-CO₂ is about the same as the extraction yield obtained from Soxhlet extraction, 10.3%, indicating that SC-CO₂ extraction is a reliable method for extracting oil from date pits. Furthermore, out of the three adsorbents tested, adsorbent type was not found to have a significant effect on the adsorption capacity for lead removal. At a constant pH of 4, the optimum adsorption conditions were found to be: dose of 0.0052 g/mL solution, lead concentration 196 ppm, time of 10 hours, and adsorbent type CO₂-DP. It is therefore suggested that oil be extracted from the date pits powder and the residue used in adsorption. In this way two useful products are produced from a readily available agricultural waste.

Comments

تھدف ھذه الرسالة إلى تحري وتطوير طريقة مبتكرة للاستفادة من نواة التمر، و ھي أحد المخلفات الزراعية المنتشرة والمتوفرة بكثرة في دولة الإمارات العربية المتحدة. و يقترح استخدام نواة التمر في إنتاج زيت أنوية التمر و استخدام المسحوق المتبقي من عملية الاستخلاص كماز منخفض التكلفة في إزالة الرصاص من الماء. وتھدف ھذه الرسالة إلى تحري أثر عوامل الضغط والحرارة وحجم الجزيئات في إنتاجية عملية الاستخراج عند استخدام ثاني أكسيد الكربون في الحالة الفائقة لاستخراج مسحوق أنوية التمر. يعتبر زيت نواة التمر مكوناً مھماً و لديه العديد من التطبيقات في المستحضرات الصيدلانية والمواد الغذائية. و قد تم البحث عن إمكانية استخدام بقية المسحوق، والمختصرة ﻛــ CO₂-DP كماز يساھم في عملية إزالة أيونات الرصاص في المحلول. ثم تمت مقارنة قدرة المسحوق على استخلاص (R-DP) لقدرة نواة التمر و بقية المادة المترسبة من استخراج .(S-DP) و قد تم استخدام Box- Behnken RSM design لتحديد حالة عوامل الاستخراج من جرعة الماز، ومن ضمنھا قيمة تركيز الرصاص ونوع الماز. تقدر أعلى إنتاجية لزيت أنوية التمر باستخدام ثاني اكسيد الكربون في الحالة الفائقة بــ 9.9 و قد تم الحصول عليھا عند ضغط 500 بار و درجة حرارة 40 سيليزي و حجم جزيئات أصغر من 63 ميكروميتر. وتعتبر أعلى انتاجية لعملية الاستخراج لثاني أكسيد الكربون في الحالة الفائقة ھي 9.9 وھي تتقارب للغاية لانتاجية عملية الاستخراج من (S-DP) و ھي بقيمة 10.3 مما يدل على أن استخدام ثاني أكسيد الكربون في الحالة الفائقة مناسب وفعال لاستخراج الزيت من أنوية التمر. و علاوة على ذلك، تمت دراسة ثلاثة مواد مازة أخرى، و تم الاستنتاج أن لدى ثاني أكسيد الكربون في الحالة الفائقة أعلى قدرة على إزالة الرصاص. و تمت الملاحظة بأن أفضل استخلاص عند مستوى رقم ھيدروجيني 4 وكانت الشروط كالتالي: جرعة 0.0052 جرام/مل، تركيز الرصاص 196 جزء/مليون جزء، الزمن: 10 ساعات، و نوع الماز: ثاني أكسيد الكربون في الحالة الفائقة. و لذلك فمن المقترح استخراج الزيت من مسحوق أنوية التمر وأن يتم استخدام المادة المترسبة في الاستخلاص. و بھذه الطريقة، يتم

Download

Share

COinS