مدلسازی فرایند تصفیه ی جریانهای گازی از ترکیبات آلی فرار(vocs) با استفاده از فرایند غشایی تراوش بخار

به منظور حفظ از محیط زیست از آلوده کننده ها و همچنین بازیافت مواد با ارزش، جداسازی ترکیبات آلی فرار (vocs) از جریان گاز های خروجی در فرایند های صنعتی ضروری می باشد. سالانه میلیونها تن vocs به وسیله مواد دست ساز بشر وارد اتمسفر می شود. حضور vocs در اتمسفر یک مشکل جدی برای سلامت انسانها می باشد و عوارضی فراوانی به صورت حاد و مزمن در افراد بروز می نماید. در سالهای اخیر برای ارزیابی مقاومت های مختلف در جداسازی vocs توسط غشا بر پایه ی فرآیند تراوش و برای دستیابی به یک طرح مطمئن، مدل های ریاضی به کارگرفته شده اند. برای جداسازی غلظت های کم ترکیبات آلی فرار vocs، غشای پلیمری لاستیکی، به دلیل اینکه نسبت به vocs بسیار تراوش پذیر ترند، ترجیح داده می شوند. در مطالعه حاضر یک مدل مقاومت سری برای تشریح تراوش مخلوط های vocs / گاز ارائه شده است، که مقاومت کلی انتقال جرم به عنوان مجموع مقاومت های مخلوط گاز در طرف خوراک، غشا و بخار در طرف تراوش یافته تعریف می شود. ارزیابی جداگانه ی مقاومت فاز توده ی خوراک و مقاومت غشایی در دو حالت انجام شده است : حالت اول ،که به کارگیری داده های فلاکس تراوش در ضخامت های غشایی متفاوت و شرایط هیدرودینامیک ثابت است و حالت دوم ،که شرایط هیدرودینامیک متفاوت در ضخامت غشایی ثابت لحاظ شد. از داده های شار عبوری ترکیبات آلی فرار مختلف از میان غشای لاستیکی پلی دی متیل سیلوکزان (pdms) برای تعیین پارامتر های مدل و قدرت پیش بینی آن استفاده گردید. آزمایش ها برای دستیابی به پارامترهای مدل نشان دادند که ضرایب انتقال جرم فاز گاز مستقل از مشخصات فاز غشا هستند و همچنین ضریب انتقال جرم فاز غشا مستقل از شرایط هیدرودینامیک جریان عبوری در فاز توده خوراک هستند. نتایج مشاهده شده نشان دادند که لایه مرزی فاز توده ی خوراک نقش مهمی را در انتقال جرم کلی برای همه ی شرایط مطالعاتی بازی می کند و می تواند نقش کنترل کننده را در فرآیندهای انتقال داشته باشد. نادیده گرفتن مقاومت فاز توده خوراک می تواند خطای احتمالی را در طراحی فرآیند بزرگتر کند.