Skip to main content
SUPERVISOR
Shapoor Roodpeyma,Ahmad Moheb
شاپور رودپیما (استاد راهنما) احمد محب (استاد راهنما)
 
STUDENT
Zahra Salehi
زهرا صالحی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
Pervaporation is an efficient membrane process for liquid phase separation and during past decades had witnessed substantial progress and exciting breakthrough in both the fundamental and application aspects. Until now, so many experimental data without any genuine and capable model were available to describe this phenomenon. The mechanism of pervaporation in polymeric membrane is described by means of a three-step process: solution, diffusion and evaporation. In this work separation of the organic-organic mixtures through polymeric membranes was modelled based on a solution-diffusion mechanism. In this model on the feed side equilibrium was assumed between the liquid phase and membrane and the components concentration at the permeate side of the membrane was considered to be zero. The UNIFAC equations were used to describe the sorption step, and the Stefan-Maxwell equation was applied to describe the traort step. The developed model was implemented to predict the separation of three different liquid binary mixtures through polyurethane (PU) polymeric membrane. The calculated permeate fluxes were compared with the results of the experiments which were reported by others. By using UNIFAC equation, the predicted results for permeate concentration and flux were found in good agreement with the experimental data in all composition ranges. Also the results obtained from the developed model were compared with results of different models based on other equations for prediction of activity coefficient. It was seen that the developed model has some advantages over other models. Keywords : Pervaporation, Modeling, Organic-Organic, Polymeric Membrane, UNIFAC.
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. ساز و کار 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 ساز و کار 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(بویژه در محدوده 1-5/0) 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. از مهمترین برتری های این مدل اینست که این مدل تنها تکیه بر محاسبات دارد در صورتیکه روشهای دیگر نیمه تجربی-نیمه محاسباتی می باشند. لغات کلیدی:تراوش تبخیری، مدلسازی، UNIFAC، مخلوط آلی- آلی، غشاء پلیمری

ارتقاء امنیت وب با وف بومی