نام پژوهشگر: بهنام گلفشان
بهنام گلفشان حمیدرضا مرتهب
آلودگی آب توسط ترکیبات آلی فرار (vocs) به عنوان یکی از عمدهترین مشکلات منابع آبی در بیشتر کشورها شناخته میشود. فرایندهای غشائی ازجمله تقطیر غشائی روشهای مناسبی برای حذف این ترکیبات از آب/ پساب هستند. تقطیر غشائی به فرایند انتقال بخار از میان غشاءهای آب گریز میکرومتخلخل دما-محور اطلاق میشود که در آن اختلاف فشار بخار میان دو سمت حفرات غشاء نقش نیروی محرکه را ایفاء مینماید. انتقال جرم و حرارت در این فرایند به صورت همزمان اتفاق میافتد و پیکربندیهای متفاوت تقطیر غشائی نظیر 1) تقطیر غشائی تماس مستقیم (dcmd)، 2) تقطیر غشائی گاز روبنده (sgmd) ، 3) تقطیر غشائی تحت خلأ (vmd) و 4) تقطیر غشائی شکاف هوا (agmd)، امکان استفاده از این فرایند را برای کاربردهای گوناگون ازجمله شیرینسازی آب، تصفیه پساب، صنایع غذایی، داروسازی و غیره فراهم میآورد. در این پروژه تأثیر پارامترهای عملیاتی مؤثر بر جداسازی محلول رقیق دوجزئی آب- بنزن توسط سامانه تقطیر غشائی شکاف هوا (agmd) با استفاده از غشاء تجاری میکرومتخلخل آب گریز ptfe مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین غشاءهای پلیاترسولفون (pes) به روش وارونگی فاز آماده و به منظور افزایش خاصیت آب گریزی، با به کارگیری روش سُل- ژل، عمل اصلاح سطح بر روی آن ها انجام گرفته و مشخصات این غشاءها توسط آنالیز afm، تصاویر sem، طیفسنجی ftir-atr و تعیین زاویه تماس مورد بررسی قرارگرفته و درنهایت عملکرد این غشاء اصلاح شده در سامانه فوق بررسی شده است. در بررسی تأثیر پارامترهای عملیاتی بر شار تراوش و درصد حذف بنزن با استفاده از غشاء تجاری ptfe ، مشاهده شد که افزایش دمای محلول خوراک سبب افزایش شار تراوش کل و درصد حذف بنزن گردید. تغییرات غلظت محلول خوراک تأثیر چندانی بر شار تراوش نداشت. در مورد درصد حذف نیز تغییرات غلظت خوراک در غلظتهای بالا ppm500 چندان تأثیرگذار نیست. افزایش سرعت چرخش محلول خوراک با کم کردن ضخامت لایه مرزی منجر به افزایش شار تراوش و نیز افزایش در درصد جداسازی گردید. افزایش ضخامت شکاف هوا موجب افزایش مقاومت انتقال حرارت و درنهایت افت شار تراوش شد. در مقابل به دلیل سهم بیشتر شار آب از این افت شار، درصد حذف بنزن افزایش یافت. بااین حال، افزایش ضخامت شکاف هوا به بیش از mm5 باعث افت عملکرد کلی سامانه و کاهش درصد حذف بنزن گردید .افزایش دمای مایع سردساز موجب کاهش نسبتاً ناچیزی در شار تراوش و نیز درصد جداسازی بنزن گردید. در اصلاح سطح غشاء pes با نسبتهای متفاوت teos و tmscl مشاهده شد با افزایش نسبت tmscl سطح غشاء آبگریزتر شد و عملکرد آن در سامانه تقطیر غشائی شکاف هوا برای حذف بنزن از محلول آبی آن بهبود یافت.