-
شماره ركورد
14032
-
شماره راهنما(اين فيلد مربوط به كارشناس ميباشد لطفا آن را خالي بگذاريد)
14032
-
پديد آورنده
نكيسا قبادي
-
عنوان
ارزيابي و مدلسازي فرآيندهاي غشايي جهت جداسازي تركيبات قطبي
-
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
-
رشته تحصيلي
طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها
-
سال تحصيل
آذر ماه 1393
-
تاريخ دفاع
آذر ماه 1393
-
استاد راهنما
دكتر كثيري - دكتر محمدي
-
دانشكده
مهندسي شيمي
-
چكيده
چكيده
امروزه غشاها جايگاه مهمي در فناوري¬هاي شيميايي بدست آورده¬اند و براي كاربردهاي صنعتي گسترده¬اي به كارگرفته مي¬شوند. جداسازي انتخابي تركيبات قطبي، در فرآيندهاي مختلف پالايش نفت، آروماتيك¬زدايي، سولفورزدايي، جداسازي الكل از فنل، آب از الكل¬ها، صنايع دارويي و غيره داراي اهميت بسيار بالايي مي¬باشد. در اين پروژه سعي بر طراحي يك فرآيند غشايي جهت جداسازي انتخابي سيالات قطبي موجود در جرياني از خوراك بر اساس تفاوت در ميزان قطبيت، مي¬شود كه از نظر ميزان مصرف انرژي و راندمان جداسازي نسبت به ساير روش¬هاي مرسوم داراي برتري است. بدين منظور از غشاي مخلوط دو پليمر آب دوست پلي وينيل الكل (PVA) و كيتوسان (CS) اتصال عرضي شده استفاده شده است. براي دستيابي به ساختار بهينه¬ي غشا در جداسازي مخلوط آب و ايزوپروپانول، با استفاده از طراحي آزمايش RSM اثر سه پارامتر نسبت دو پليمر در غشا (20، 50، %w/w80)، درصد اتصال دهنده¬ي عرضي (0، 5/0، %w/w1) و دماي خشك شدن غشاها (60، 85،℃110) بررسي گرديد و با استفاده از آناليز واريانس (ANOVA)، مدل مرتبه¬ي دومي براي شار تراوشي از غشا و درصد آب در جريان تراويده پيشنهاد شد. ضريب تبيين مدل براي هر يك از پاسخ¬ها به ترتيب 9932/0 و 9902/0 بود. همچنين مقادير بهينه¬ي هر يك از پارامترها در ساخت غشا (wt% 80 كيتوسان در مخلوط پليمر، دماي خشك شدن℃ 82 و wt% 5/0 گلوتورآلدهيد نسبت به جرم كل پليمر) تعيين گرديد. مقدار ميانگين شار تراوشي و درصد آب در جريان تراويده غشاي بهينه در آب زدايي از مخلوط wt%15 آب و ايزوپروپانول در دماي محيط، به ترتيب kg µm/m2h 6/9374 و %11/98 مي¬باشد. سپس اثر شرايط عملياتي (دماي عملياتي و غلظت خوراك) در جداسازي آب و ايزوپروپانول بررسي گرديد. همچنين جداسازي مخلوط آلي-آلي متانول و بنزن نيز با غشاي بهينه انجام گرفت كه انتخاب گري بالايي نسبت به متانول مشاهده گرديد. در شرايط wt%5 متانول در خوراك و در دماي محيط، بالاترين انتخاب گري، 4/312، با شار تراوشي kgµm/m2h 52/4 بدست آمد. در انتها بر اساس مكانيسم انحلال-نفوذ حاكم بر فرآيند و با معرفي ضريب نفوذ وابسته به دما و درصد آب در خوراك، به مدلسازي اثر شرايط عملياتي دما و غلظت خوراك بر شار تراوشي گونه¬ي مورد نظر پرداخته شد كه داراي تطابق بالايي با داده¬هاي آزمايشگاهي فرآيند بود (محدوده¬ي خطاي نسبي : 07/4_5/1درصد).
واژههاي كليدي: غشا، مخلوط كردن پليمرها، اتصال عرضي، قطبيت، تراوش تبخيري، مدل انحلال-نفوذ
-
لينک به اين مدرک :