مدلسازی جداسازی اجزاء یک مخلوط آلی بوسیله غشاء پلیمری تحت تاثیر فرایند تراوش تبخیری با بکارگیری روش unifac
چکیده
تراوش تبخیری یک فرایند غشایی کارامد برای جداسازی فاز مایع، در دهه های گذشته می باشد که شاهد پیشرفت قابل توجه و ترقی غیر منتظره در جنبه های اصولی و کاربردی بوده است. تاکنون حجم قابل توجهی از داده های تجربی بدون هرگونه مدل قابل و کارامدی برای توصیف این پدیده توسط محققین ارائه شده است. مکانیسم تراوش تبخیری در غشاء پلیمری توسط فرایند سه مرحله ای تشریح شده است : حلالیت، نفوذ و تبخیر (یا دفع). در این تحقیق جداسازی مخلوط آلی- آلی از میان غشاهای پلیمری بر اساس مکانیسم حلالیت-نفوذ مدلسازی شده است. در این مدل در سمت خوراک بین فاز مایع و غشاء تعادل فرض شده و غلظت اجزاء روی سطح غشاء در سمت محصول تراوش بدلیل فشار خلاء برابر صفر در نظر گرفته شده است. در این مدلسازی معادلات unifac برای توصیف مرحله جذب استفاده شد و معادله استفان-ماکسول برای شرح مرحله انتقال بکار گرفته شد. به منظور بررسی صحت عملکرد مدل توسعه داده شده این مدل برای تخمین جداسازی سه مخلوط دوجزئی مایع آلی از میان یک غشاء پلیمری پلی یورتان (pu) اجرا گردید. مقادیر محاسبه شده توسط مدل برای فلاکس های تراوشی و غلظت در محصول تراوش با نتایج حاصل از آزمایشات که توسط دیگر مولفان گزارش شده، مقایسه شده است. با بکارگیری معادلات unifac ، نتایج پیش بینی شده برای غلظت تراوش و فلاکس توافق خوبی را با نتایج تجربی در تمام محدوده های ترکیب غلظت نشان داد. همچنین نتایج حاصل از مدل توسعه داده شده با بکارگیری معادلات unifac با نتایج مدلهای مختلفی که توسط دیگران بر اساس دیگر معادلات جهت تعیین ضریب فعالیت بدست آمده اند مقایسه گردید. این مقایسه نشان داد که مدل حاضر دارای مزیت هایی نسبی در مقایسه با دیگر مدلها می باشد.