|
عنوان
|
مدلسازی ریاضی فرآیند جداسازی در سامانه فیلتر غشایی و بررسی پارامترهای عملیاتی موثر بر عملکرد آن
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه های تقاضا محور و غیر تقاضا محور
|
|
کلیدواژه‌ها
|
فرآیندهای غشایی، مکانیسم انتقال، مدلسازی ریاضی،فیلتر غشایی پلیسه دار ، فناوری غشاء
|
|
چکیده
|
فرآیندهای غشایی برای بیشتر جداسازی های سیال در صنعت وجود دارد. طراحی فرآیندهای جداسازی غشایی، مانند همه فرآیندهای دیگر، نیازمند عبارات کمی است که خواص مواد را به عملکرد جداسازی مرتبط می‌کند.مدلسازی تغییرات شار در طول فرآیند فیلتراسیون غشایی، به‌ویژه در مراحل اولیه فیلتراسیون که رسوب شدید باعث پوسیدگی سریع در یک دوره زمانی کوتاه می‌شود، مهم است. فیلترهای غشایی پلیسه دار اساساً ورقه های نازکی از محیط متخلخل هستند که بین دو لایه پشتیبان قرار گرفته اند، که همه آنها در داخل یک کارتریج استوانه ای قرار دارند. این نوع فیلترها در صنعت استفاده گسترده ای دارند، زیرا نسبت سطح به حجم در آنها در مقایسه با فیلترهای غشایی بدون پلیسه بیشتر است. با این حال ویژگی های عملکرد آنها پایین تر از بستر های صفحه تخت است. شبیه سازی ریاضی نقش اساسی در طراحی و بررسی این فرآیندها دارد. این مدل سازی ها امکان کاهش تعداد آزمایش ها و در نتیجه کاهش هزینه های مالی و مصرف انرژی را در عمل فراهم می کند.هدف از این مطالعه توسعه یک مدل ریاضی ترکیبی با در نظر گرفتن رسوب بر اساس اصل تلفات سطح انرژی برای پیش‌بینی تغییرات شار در فیلتراسیون غشایی بود. نتایج نشان داد که مقادیر شار محاسبه شده مدل جدید تطابق خوبی با داده‌های تجربی موجود در شرایط مختلف دارد. الگوهای رسوب‌گیری به‌دست‌آمده در این مدل، با افزایش رسوب در همسایگی دره‌های پلیسه‌دار و نوک‌ها، ازنظر کیفی با داده‌های تجربی در مورد رسوب ذرات گردوغبار در یک فیلیتر چین‌دار مطابقت داشت. با توجه به تجزیه و تحلیل های آماری، مدل حاضر دقت نمایش تغییرات شار را در مرحله اولیه فیلتراسیون بهبود بخشید. علاوه بر این، این مدل عملکرد و کارایی بهتری را در مقایسه با مدل‌های موجود برای عملیات‌های شار بالا ارائه می‌کند که به طور مرسوم در صنعت کاربرد دارد و انتظار می‌رود در آینده بیشتر شود. تاثیر پارامترهای عملیاتی موثر درفرایند مانند دما،سرعت و غلظت روی شار جرمی و ضریب پلاریزاسیون توسط مدل ارزیابی شد و نتایج مدلسازی با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده و سازگاری خوبی را نشان داد.
|
|
پژوهشگران
|
حامد اولاد (دانشجو)، فهیمه پرویزیان (استاد راهنما)
|