ساخت و ارزیابی غشاهای نانوفیلتراسیون مقاوم در برابر حلال و به کارگیری آن در فرایند پایین دستی درتخلیص بیودیزل

سوخت جایگزین گازوییل یا بیودیزل جهت سوختن در موتورهای دیزلی و در ترکیب برخی تولیدات دیگر چون روانسازهای صنعتی به کار گرفته می شود. فرآیندهای تولید بیودیزل تقریباً در تمامی واحدهای صنعتی مشابه است و تنها تفاوت عمده ای که موجب بروز نقاط ضعف یا قوت شده، در بخش پایین دستی فرایند تولید یعنی جداسازی و تخلیص بیودیزل است. بر این اساس در تحقیق حاضر نخست بیودیزل از واکنش ترانس استریفیکاسیون روغن کانولا و 100% متانول اضافه در حضور 1% وزنی هیدروکسید سدیم تولید شده، سپس از غشاهای پلیمری نانوفیلتراسیون مقاوم به حلال در انواع "کامپوزیتی لایه نازک" و "نامتقارن با لایه رویی متراکم" جهت تخلیص بیودیزل در سیستم فیلتراسیون انتها بسته استفاده شده است. در غشاهای کامپوزیتی لایه نازک، به منظور تقویت پایه نگهدارنده پلی سولفون از کوپلیمرهای جدید سنتزشده پلی اترسولفید سولفون سولفونه و به-منظور بهبود عملکرد لایه رویی از نانو ذرات دی اکسید تیتانیم عامل دار شده با عوامل آمینی و کلریدی استفاده شده است. استفاده از کوپلیمر، نه تنها سبب بهبود ریزساختار و افزایش پایداری حرارتی و شیمیایی غشاها شده بلکه میزان پس زنی را در سیستم های آلی- آلی به بیش از 90% افزایش داده است. درج و توزیع یکنواخت نانوذرات در دسته ای دیگر از غشاهای نانوکامپوزیتی لایه-نازک علاوه بر افزایش مقاومت به حلال های شیمیایی، میزان شار عبوری را نسبت به غشای کامپوزیتی افزایش داده است. در غشاهای نامتقارن با لایه رویی متراکم، از کوپلیمر سنتزی به عنوان ترکیبی و از نانولوله های کربنی عامل دار شده به عنوان افزودنی با نسبت های وزنی مختلف در محلول قالبریزی استفاده شده است. غشاهای ترکیبی ساخته شده در غلظت 5% وزنی از کوپلیمر، مناسب-ترین عملکرد را در فرایند تخلیص بیودیزل داشته بطوریکه با افزایش میزان کوپلیمر، شار عبوری کاهش و درصد حذف گلیسرول به 65% افزایش یافته است. در غشاهای نانوکامپوزیتی پلی ایمیدی، غلظت 1% وزنی از نانولوله های کربنی عامل دار شده به عنوان غلظت بهینه تعیین شده بطوریکه سبب حذف کامل گلیسرول از فاز غنی از بیودیزل شده است. به علاوه حضور افزودنی های فوق الذکر در ساختار غشا، بهبود خواص ضد گرفتگی را به همراه داشته است.