شبیه سازی و تهیه غشای کامپوزیتی نانو اکسید روی/ پلی آمید جهت خالص سازی الکل نوع دوم

امروزه اکثر فرایندهای جداسازی در مقیاس صنعتی بر اساس روشهای مصرف انرژی از جمله تقطیر، تبخیر و تبلور می باشند. جداسازی های غشایی در بین تمامی فرایندهای جداسازی موجود، به دلیل مصرف انرژی پایین، دستگاه هایی با حجم کم، تنوع در ساخت مدول ها و... از امتیاز بیشتری برخوردارند. روش مورد استفاده در این پروژه برای خالص سازی الکل نوع دوم (2-پروپانول)، فرایند تراوش تبخیری می باشد. این روش، یکی از انواع فرایندهای جداسازی غشایی است که کاربردهای گسترده ای همچون آب زدایی و جداسازی مخلوط های آلی دارد. مزیت عمده ی این روش استفاده ی آن برای سیستمهای دارای نقطه ی آزئوتروپ می باشد، جایی که روش تقطیر سنتی قادر به جداسازی آنها نمی باشد. در این پروژه، ابتدا غشای پلی آمید ساخته شده است و سپس متغییرهای دمای عملیاتی، غلظت خوراک ورودی و دبی بررسی و پروفایل های غلظت و سرعت در بخشهای مختلف مدول ترسیم شدند. نتایج نشان داد که افزایش دما شار عبوری را افزایش و ضریب جداسازی را کاهش می دهد. هم چنین افزایش غلظت ورودی و دبی ورودی خوراک، تاثیر مستقیم روی هر دو پارامتر مذکور داشت. نهایتا به منظور بهبود نتایج جداسازی، از نانو اکسید روی در ساخت ماتریس غشا استفاده شد. درصد های مختلفی از نانو اکسید روی مورد تست قرار گرفت که بهترین نتایج در 7/0 درصد وزنی از پلیمر به دست آمد و میزان جداسازی را تا حد قابل قبولی افزایش داد. به منظور اطمینان از نتایج تجربی، شبیه سازی این فرایند توسط نرم افزار کامسول انجام شد و تغییرات دبی و غلظت در نواحی مختلف از غشا و خوراک بررسی شدند. نتایج شبیه سازی برای مقادیر شار عبوری با نتایج تجربی در تطابق خوبی بودند.