بررسی توسعه تئوری ترکیبی انحلال-نفوذ و نفوذ لایه فیلمی در مدل‌سازی فرایند غشایی اسمز مستقیم

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشیار، پژوهشکده فناوری های شیمیایی، سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران)، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری،پژوهشکده فناوری های شیمیایی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

3 استادیار، پژوهشکده فناوری های شیمیایی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

چکیده

شبیه‌سازی فرایندها چه در ابعاد آزمایشگاهی و چه صنعتی روشی است که در صورت توانایی کافی مدل در نزدیک کردن نتایج محاسباتی به نتایج عملیاتی، می‌تواند کمک شایانی به درک و بهینه‌سازی این فرایندها نماید. زیربنای شبیه‌سازی معتبر، آگاهی از مدل‌ها و معادلات مربوط به خواص فیزیکی- شیمیایی و توانایی تحلیل و کاهش فرضیات محدودکننده فرایند مورد بررسی است. برای مدل‌سازی ریاضی پدیده انتقال جرم مواد از درون غشا مدل‌های مختلف با کارایی و دقت متفاوت ارائه‌شده است. باتوجه‌به مفاهیم بنیادین تئوری انحلال- نفوذ، این تئوری قابلیت بیشتری در زمینه شبیه‌سازی فرایندهای غشایی اسمزی و از جمله اسمز مستقیم را به‌عنوان فرایند نمک‌زدایی آب دارد. در این مقاله، مروری بر توسعه مدل‌های ریاضی برای اسمز مستقیم و چگونگی تعیین پارامترهای آن به روش تجربی بیان شده است. نتایج نشان داد مدل بوی و همکاران با درنظرگرفتن تمامی انواع مختلف پلاریزاسیون‌های غلظتی خارجی و داخلی کامل‌ترین مدل محاسبه شار آب است. از طرفی به کمک روش ارائه شده تیرافری پارامترهای اصلی غشا (ضریب تراوایی آب، حل‌شونده و پارامتر ساختاری غشا) به کمک محاسبات عددی و نتایج تجربی قابل محاسبه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات