مدل سازی و شبیه سازی فرآیند تقطیر غشایی تماس مستقیم در ماژول الیاف توخالی

آرش صمدی¹ محمد افتخاری یزدی²

1) دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران، ایران.
2) استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران، ایران.

محل انتشار : کنفرانس بین المللی نوآوری در علوم و تکنولوژی(istconf.com)
چکیده :
تقطیر غشایی (MD) یک فرآیند جدید مبتنی بر جداسازی غشایی است که توسط اختلاف فشار بخار یک ماده در سرتاسر یک غشای متخلخل آب گریز صورت می گیرد. MD دارای چهار پیکربندی اصلی مختلف شامل DCMD، AGMD، VMD و SGMD می باشد. تقطیر غشایی تماس مستقیم دارای مزایای قابل توجه زیادی مثل سادگی سیستم، کاربرد در طیف وسیعی از عملیات، به کارگیری یک عملیات ساده تر، استفاده از دستگاه های ارزان تر، قابلیت استفاده از منابع حرارتی خورشیدی و امکان کار در دماهای پایین می باشد اما DCMD به علت این که انتقال جرم و حرارت هم زمان در آن اتفاق می افتد یک فرآیند پیچیده است. بنابراین شبیه سازی فرآیند، به منظور حداقل کردن انرژی لازم در حالی که یک شار کافی در طول عملیات حفظ شود، ضروری است. این مقاله، فرمولاسیون یک چارچوب محاسباتی را، برای حل پی در پی معادلات بالانس انتقال جرم و حرارت به منظور شبیه سازی فرآیندهای انتقال در DCMD درون یک HFM را گزارش می دهد. مدل ریاضی DCMD با کدنویسی در نرم افزار متلب فرموله شد. پنج نوع از الیاف توخالی در این مقاله مورد استفاده قرار گرفت. مشخص شد که الیاف Halar به علت پارامتر کیفیت بالاتر Kl و آشفتگی رشته‌های τ کوچکتر، کیفیت بهتری نسبت به PVDF ها دارند. همچنین مشخص شد که هنوز هم پتانسیلی برای بهبود عملکرد ماژول های HFMs، با داشتن توزیع یکنواخت تر الیاف وجود دارد. متاسفانه، کنترل کردن توزیع الیاف توخالی در یک HFM خارج از حوزه این مطالعه بود و بنابراین، این پیشنهاد نمی تواند تأیید شود.
کلمات کلیدی : مدل سازی شبیه سازی تقطیر غشایی تماس مستقیم (DCMD) ماژول الیاف توخالی.