پايان نامه كارشناسی ارشد
135 صفحه
ارائه 1383
چکيده:
هدف ازاين پروژه ارائه مدلی است که قادر باشد رفتار غشای پليمر غير متخلخل را در فرايند جداسازی
تراوش تبخيری
برای جدا کردن متانول ازآب پيش بينی کند. امروزه فرايندهای غشايی به عنوان يک تکنيک مهم جداسازی مورد توجه
قرار گرفته و کاربرد وسيعی در زمينه های مختلف پيدا کرده اند. هر فرايند جداسازی غشايی با استفاده
از يک غشا، موجب انتقال يک جزء به صورت انتخابی از ديگر اجزاء می شود.
اين جداسازی به دليل اختلاف ها در خصوصيات فيزيكی و شيميايي غشا و اجزاء تراوايی می باشند.
در واقع انتقال از درون غشا به دليل يک نيروی محرکه اتفاق مي افتد.
که اين نيروی محرکه می تواند گراديان فشار ، غلظت ، پتانسيل الکتريکی يا دما باشد.
فرايند تراوش تبخيری به عنوان يکی از انواع فرايندهای غشايی در سال۱۹۱۷ توسط كوبرkobber معرفی شد.
با افزايش هزينه های انرژی نفت در اوايل دهه 1970 فرايند تراوش تبخيری مورد توجه قرار گرفت.
باتوجه به اينکه مکانيسم جداسازی در فرايند تراوش تبخيری بر پايه حلاليت نفوذ میباشد.
در مقايسه با مکانيسم فرايند تقطير که بر پايه اختلاف در نقطه جوش می باشد
از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.
به طور کلی فرايند تراوش تبخيری را میتوان به سه مرحله زير تقسيم کرد:
١- جذب انتخابی غشا در سمت خوراک تراوش تبخيری
٢- نفوذ گزينشی درون غشا
٣- دفع يک بخار در سمت تراوايي( permeate)
باتوجه به وجود دوفاز در فرايند تراوش تبخيری ( فازمايع در سمت خوراک و فاز بخار در سمت تراوايي (permeate)) ،
توصيف رفتار انتقال اين فرايند بسيار پيچيده است.
تلاش های زيادی برای توسعه يک مدل مناسب انتقال جرم برای توصيف رفتار فرايند جداسازی تراوش تبخيری
صورت گرفته است. مدلی که در اين پروژه ارائه می شود مدل فلاکس استفان ماکسول بسط داده شده در
سيستم سه جزئی برپايه ترموديناميک بازگشت ناپذير است.
مزيت اصلی رابطه استفان ماکسول برپايه ترموديناميک بازگشت ناپذير، پارامترهای نفوذ و نيروی محرکه است
که اهميت و خصوصيات خود را در فرايندهای مختلف غشايی حفظ می کنند.
بعلاوه نفوذهای دوتايی استفان ماکسول درمخلوط های چندجزئی خصوصيات فيزيکی خود را نگه می دارند.
در حاليکه برای نفوذ فيک و ساير ضرايب نفوذ دو تايی چنين ويژگی برقرار نيست.
برهمکنش های ترموديناميکی از طريق اصلاح معادله کلاسيک فلوری هاگينز برای سيستم
سه تايی به منظور توصيف تعادل پليمر-مايع و پليمر _ بخار با استفاده از يک دسته پارامترهای قابل
تنظيم به کارگرفته شدند. نتايج به دست آمده نشان مي دهد که مدل پيشنهادی ، با وجود پارامترهای تعادل
و نفوذ دوتايی، توانايی توصيف فرايند تراوش تبخيری چند جزئی را دارد. در واقع مزيت اين روش شامل تعيين
پارامترهای برهمکنش تعادلی دوتايی از جذب همدمای بخار خالص و تعيين ضرايب نفوذ استفان ماکسول از
تغييرات فلاکس تراوايی جزء خالص با فشار تراوايی است.در انتها ميتوان اين مدل را در شرايط غير يکنواخت و يا
برای ساير غشاهای غير متخلخل پليمری و خوراک های ديگر بسط داد و صحت فرضيات فوق را نتيجه گرفت.
متن کامل را می توانید بعد از خرید دریافت نمایید.