نام پژوهشگر: حجت بنازاده
حجت بنازاده محمود موسوی
تاکنون سه روش عمده برای جداسازی اکسیژن از هوا مطرح گردیده که از بین آنها، فرایند دما پایین علیرغم داشتن هزینههای بالا، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با درنظر گرفتن مزایای تماس دهندههای غشایی الیاف توخالی در مقایسه با سایر روشهای جداسازی اکسیژن از هوا، این تجهیزات میتوانند جهت تولید اکسیژن بکار روند. با توجه به نقش اصلی مایعِ جاذب در تماس دهندههای غشایی، نیاز است مایع جاذب مناسبی جهت جذب اکسیژن در دسترس باشد. از اینرو در پروژه حاضر به مدلسازی و شبیهسازی جداسازی اکسیژن از هوا توسط محلول هموگلوبین به عنوان مایع جاذب پرداخته شده است. هموگلوبین، پروتئینی آهندار است که درگلبولهای قرمز خون مهره داران وجود داشته و نقش اصلی آن، انتقال اکسیژن از اندامهای تنفسی (ریه یا آبشُش) به سایر قسمتهای بدن میباشد. این پروتئین از انتخابپذیری بالایی نسبت به اکسیژن برخوردار بوده و با آن به صورت تعادلی واکنش میدهد. دستگاه معادلات دیفرانسیل پارهای ارائه شده در مدل به همراه شرایط مرزی آن، با شبیهسازی بهوسیله نرمافزار comsol ، به روش المان محدود حل شدهاند. نتایج حاصل از شبیهسازی با اطلاعات تجربی موجود مقایسه گردیده و انطباق مناسبی مشاهده شده است. همچنین اثر تغییر شرایط مختلف عملیاتی بر راندمان حذف و نرخ انتقال جرم نیز مورد بررسی قرار گرفته است. بر طبق نتایج مدل، افزایش دبی مایع، کاهش دبی هوا، افزایش دمای گاز ورودی و افزایش غلظت اولیهی محلول هموگلوبین، راندمان حذف را بهبود می بخشند.