16110

16110

مدلسازي و شبيه سازي فرآيند اسمز مستقيم

كارشناسي ارشد

طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها

ارديبهشت 1395

ارديبهشت 1395

دكتر نوراله كثيري

دكتر تورج محمدي

شيمي

چكيده در اين پروژه، فرآيند اسمز مستقيم با در نظر گرفتن شرايط مختلف عملياتي، هم چون اثرات دماي خوراك و محلول جاذب نمكي، غلظت محلول خوراك و محلول جاذب نمكي، جهت گيري غشاء(به علت نامتقارن بودن غشاء)، سرعت مقطعي جريان عبوري از هندسه¬ي غشاء، پلاريزاسيون غلظتي داخلي و خارجي و نفوذ معكوس نمك براي پيشگويي فلاكس تراوش شده به صورت رياضياتي مدلسازي و شبيه سازي مي شود. نتايج حاصل از شبيه سازي حاكي از افزايش فلاكس تراوشي و پارامتر پس زني در اثر افزايش دما، اختلاف غلظت و دبي مقطعي سيال در دو طرف غشاء است. هم چنين نتايج نشان مي دهد كه ميزان فلاكس عبوري در حالتي كه فلاكس معكوس نمك در نظر گرفته شود نسبت به حالت عدم وجود فلاكس معكوس نمك، كم تر است. به منظور هر چه جامع تر بودن تحقيق پيش رو سعي شده است دو نوع ماژول غشايي همسو و ناهمسو جهت پيش بيني ميزان فلاكس عبوري نقطه اي و ميانگين در طول غشاء مورد بررسي قرار گيرد. نتايج حاكي از مدل سازي و شبيه سازي حاكي از ارجح بودن جريان ناهمسو بر جريان همسو در ميزان فلاكس تراوشي، هنگامي كه انتقال حرارت در دو سوي غشاء وجود ندارد، دارد. هم چنين در حالتي كه انتقال حرارت وجود دارد، ميزان فلاكس تراوشي از غشاء در جريان همسو بيش تر بوده و در نتيجه در اين حالت، جريان همسو بر ناهمسو برتري خواهد داشت. در ادامه يك واحد نمك زدايي از آب دريا به كمك فرايند اسمز مستقيم آمونيوم- بي كربنات با استفاده از نرم افزار اسپن پلاس شبيه سازي شده است كه امكان شناخت هرچه بيش تر و بهتر فرايند را فراهم نموده است. مقايسه ي پارامترهاي كار معادل و GOR حاصل از شبيه سازي حاكي از آن است كه فرايند اسمز مستقيم پيشنهادي در فشار خلا ، قابليت رقابت با ساير روش هاي نمك زدايي را دارد. به طوري كه كار معادل فرايند اسمز مستقيم فشار پايين پيشنهادي نسبت به فرايند MSF به ميزان 89 % ، نسبت به فرايند MED-TCV به ميزان 84 %، نسبت به فرايند MED.Low Temp به ميزان 80 % و نسبت به فرايند RO به ميزان 79 % كم تر است. واژه‌هاي كليدي: اسمز مستقيم، فرايند غشايي، مدلسازي، شبيه سازي، اثر پارامترهاي عملياتي

1395/09/20