پاورپوینت فرایند تراوش تبخیری در جداسازی غشایی

مقدمه ای بر فرایندهای غشایی
غشاهای سنتزی با داشتن بازارهای در حال رشد و فراهم کردن قابلیت های جداسازی بالا در بسیاری از صنایع، توانسته اند پیشرفت های زیادی داشته باشند. صنایع و کارخانجات، سرمایه گذاری خود را در فرایندهای جداسازی بر روی غشاها متمرکز کرده اند تا معایب سایر روش ها مانند تبخیر، تقطیر و یا استخراج را مرتفع سازند.

فرایندهای جداسازی غشایی:
1- میکروفیلتراسیون
2- اولترافیلتراسیون
3- نانوفیلتراسیون
4- اسمز معکوس
5- الکترودیالیز
6- جداسازی گازی
7- تراوش تخیری

این فرایندها در بسیاری از زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرند و توجه و تمایل بیشتر به حفاظت از محیط زیست، تقاضا برای آب تمیز و بازده انرژی بالا، استفاده از این فرایندهای غشایی را افزایش داده است.

تاریخچه PV
عبارت Pervaporation ترکیب دو کلمه Permselective (تراوش انتخابی) و Evaporation (تبخیر) است. این روش اولین بار در سال ۱۹۱۷ توسط Kober گزارش گردید که تکنیک های آزمایشی متعددی را برای حذف آب از محلول های آلبومین/تولوئن مطالعه کرد. اگرچه پتانسیل اقتصادی PV در سال ۱۹۶۱ توسط Binning و همکاران نشان داده شد، کاربردهای تجاری تا اواسط دهه ۱۹۷۰، زمانی که مواد غشایی مناسب برای اولین بار در دسترس قرار گرفت، به تعویق افتاد.

اصول تراوش تبخیری

• تنها فرآیند غشایی است که در آن تغییر فاز رخ می دهد.
• حرارت محسوس مخلوط خوراک، آنتالپی تبخیر نفوذکننده را فراهم می آورد.
• انتقال جرم با کاهش فعالیت اجزاء نفوذکننده در سمت نفوذ، به دست می آید بوسیله ی: جریان حامل گاز، خلاء یا اختلاف دما.
• انتقال جرم در طول غشاء متاثر از گرادیان فشار جزئی در طول غشا می باشد.
• برای حاصل شدن جداسازی، فشار نفوذ باید پایین تر از فشار اشباع آن باشد.

مکانیزم انتقال
تراوش تبخیری شامل سه مرحله ی متوالی می شود:
1- جذب سطحی انتخابی
2- نفوذ انتخابی از غشاء
3- دفع به فاز بخار در سمت نفوذ

توصیف مدل
مدل های متنوعی برای انتقال یک تراوش کننده از داخل یک غشاء بر اساس مدل انحلال-نفوذ ارائه شده است. همگی این مدل ها تعادل بین مایع بالادست و سطح غشاء بالادست و بین بخار پایین دست و سطح طرف دیگر غشاء را فرض می کنند. انتقال از داخل غشاء از قانون فیک با یک گرادیان غلظت تراوش کننده در غشاء به عنوان نیروی محرکه پیروی می کند. اما، به خاطر تغییر فاز و تأثیرات محلول غیر ایده آل در خوراک مایع، معادلات ساده ای نظیر معادلات دیالیز و تراوش گاز در مورد نفوذ تبخیری کاربرد نخواهند داشت.