عنوان پایان‌نامه
استفاده از روش ضربه معکوس برای افزایش بازده عملکرد غشا و تعیین ضریب نفوذ موثر در لایه کیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی
- مقطع تحصیلی
- دکتری تخصصی PhD
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1796.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77931;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1796.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77931
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۹۵
- دانشجو
- مسعود کمبرانی
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی موسویان, حسین بهمنیار
- چکیده
- یکی از اصلی ترین مشکلات و معضلات فرایندهای فیلتراسیون غشائی، گرفتگی منافذ و سطح غشاء می باشد. استفاده از ضربه معکوس برای پیشگیری از ایجاد رسوب بر روی سطح غشاء و افزایش کارآیی و عمر مفید غشاء در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر، روش جدیدی برای ایجاد ضربه معکوس بدون استفاده از گاز فشرده، معرفی و اجرا گردید. نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که استفاده از ضربه معکوس در عملیات فیلتراسیون، توانسته است برای محلول سدیم کلراید بیش از 37% ، برای محلول گلوکز بیش از 26% و برای محلول نیترات سرب بیش از 27% شار مایع عبور کرده از غشاء را افزایش دهد. بر اساس تئوری مقاومت، مقاومت ناشی از غشاء تمیز و مقاومت ناشی از قطبش غلظتی برای خوراکهای مختلف و در غلظتهای مختلف اندازه گیری گردید. مقاومت ناشی از قطبش غلظتی با افزایش غلظت خوراک و افزایش جرم مولکولی ماده حل شده در خوراک نسبت مستقیم دارد. مدلسازی انتقال جرم برای لایه مرزی در داخل مجرای جریان خوراک انجام شده و غلظت ماده حل شده در لایه ژلی محاسبه گردید. همچنین یک روش نسبتا ساده برای برآورد ضریب انتقال جرم مؤثر در غشاء و لایه ژلی پیشنهاد گردید. به عبارت دیگر برای سهولت کار در مدلسازی انتقال جرم در غشاء و لایه کیک، این دو بخش بر روی هم به مثابه یک دیوار جامد در نظر گرفته شده و بر اساس مدلهای ریاضی و معادلات تجربی موجود برای این حالت، پارامتری تحت عنوان ضریب انتقال جرم مؤثر معرفی گردید.
- Abstract
- Fouling of membrane surface and pore is one of the main problems in the membrane filtration processes. In the past few years, using back-pulse to avoid fouling on the surface of membrane and to enhance efficiency is taken into consideration. In the present investigation, a new method has been introduced and implemented to make back-pulse and a patent has been performed after assuring the effectiveness of this method. According to results of this research, using back-pulse in filtration process could elevate the flux of permeated liquid 37 percent for NaCl solution, 26% for Glucose solution and 27% for Pb(NO3)2 solution. As per resistance theory, resistances of the clean membrane and gel layer have been measured for different feeds and concentrations. Gel layer resistance has a direct relation with increasing of feed concentration and molecular mass of dissolved material. Mass transfer modeling for boundary layer in the feed flow channel has been conducted and concentration of dissolved material in gel layer has been calculated. A simple method has been offered to estimate effective mass transfer coefficient in membrane and gel layer. In other word, to ease the mass transfer modeling, membrane and cake layer have been considered as a solid wall. A new effective mass transfer coefficient has been introduced, based on the mathematical models and available experimental equations.
