ساخت غشاهای نانوکامپوزیت برای آب زدایی الکل ها با استفاده از فرآیند تراوش تبخیری

از میان کاربرد های وسیع فرآیند تراوش تبخیری، آب زدایی ترکیبات آلی و به خصوص الکل ها بسیار مورد توجه است. فرآیند غشایی تراوش تبخیری افزون بر برتری های ویژه خود، کاستی های فرآیندهای سنتی در آب زدایی الکل ها را ندارد و می تواند بدون محدودیت های ترمودینامیکی خالص سازی الکل ها را انجام دهد. در پژوهش پیش رو غشاهای نانوکامپوزیت پلیمر کیتوسان و نانوذرات بوهمیت برای آب زدایی غشایی اتانول با کارایی بهتر ساخته شدند. نانوذرات بوهمیت، با گروه های عاملی هیدروکسیل موجود در ساختار آن، امکان ایجاد پیوند های هیدروژنی با کیتوسان را فراهم می کند. غشاهای ساخته شده و نیز نانوذرات توسط آزمون های xrd، ftir و sem مورد بررسی قرار گرفتند.آزمون sem متراکم بودن ساختار تمامی غشاها را نشان داد و همچنین برقراری پیوند های هیدروژنی مطلوب بین پلیمر و نانوذرات بوهمیت توسط آزمون ftir تایید شد. درصد تورم غشا نیز در غلظت آب خوراک در گستره (40 - 10 % وزنی آب) مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزودن نانوذره به ساختار پلیمر درصد تورم کاهش یافته است. کارایی جداسازی غشاهای نانوکامپوزیتی ساخته شده در فرآیند تراوش تبخیری، در شرایط عملیاتی متغیر دما (c°70 - 50) ، غلظت خوراک (40– 20% وزنی آب) و فشار خلا طرف جریان تراوش یافته (pa 2000 - 1000) مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها نشان دادند به صورت میانگین با افزایش هر c? 10 دما، شار عبوری از غشا به میزان 5/14 % افزایش و ضریب جداسازی به میزان 26 %کاهش یافت؛ با افزایش درصد وزنی آب خوراک به ازای هر 10 % وزنی، به صورت میانگین شار 44/13 % افزایش و ضریب جداسازی به میزان 72/12 % کاهش می یابد؛ از طرفی با افزایش pa500ی فشار مطلق قسمت تراوش یافته از 1000 بهpa 1500 به صورت میانگین شار به مقدار 87/12 % و ضریب جداسازی به مقدار 77/35 % کاهش می یابند. همچنین، افزایش نانوذرات به میزان 1 % به صورت میانگین، شار عبوری را 13 % و ضریب جداسازی را 56/54 % افزایش می دهد. بیش ترین مقدار psi فرآیند نیز در دمایc° 50، فشار مطلق pa 1000، درصد وزنی آب خوراک 20 % وزنی و بارگذاری نانو ذره به میزان 2 % وزنی ، kg.h^(-1).m^(-2)879/346 گزارش شد. در این شرایط شار و ضریب جداسازی غشا نانوکامپوزیت بهینه به ترتیب برابر kg.h^(-1).m^(-2)513 و 676 اندازه گیری شد که به ترتیب 50 % و 3 برابر نسبت به غشا پلیمری افزایش نشان داد.