|
Title
|
مدل سازي جذب گاز دي اكسيد كربن در آب بوسيله تماس دهنده هاي غشايي نامتقارن الياف ميان تهي با در نظر گرفتن تخلخل موثر سطح
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
Membrane contactor – hollow fiber membrane – mass transfer – mathematical modeling – wetting
|
|
Abstract
|
در اين پژوهش فرآيند جذب گاز _ مايع در تماس دهنده غشايي الياف ميان تهي با الگوي جريان ناهمسو در حالت خشك مدل سازي شده است. مدل سازي رياضي دوبعدي براي حل معادلات موازنه هاي جرم در نظر گرفته شده است. از آب خالص به عنوان فاز مايع در مجراي غشا و CO2 خالص به عنوان فاز گاز در قسمت پوسته استفاده مي شود. بر خلاف ديگر پژوهش ها كه تماس دهنده را سه ناحيه پوسته، غشا و لوله در نظر مي گيرند در اين مدل-سازي با تقسيم تماس دهنده غشايي نامتقارن به چهار بخش پوسته، لايه متراكم سطح غشا، بالك غشا و لوله، براي اولين بار اثر لايه متراكم سطحي غشاهاي نامتقارن با تخلخل متفاوت نسبت به توده غشا در مدل لحاظ گرديد. با حل همزمان معادلات پيوستگي و موازنه جرم روي جزء منتقل شونده در اين چهار ناحيه، توزيع غلظت CO2 در راستاي شعاعي و طولي در ماژول غشايي بدست آمد. تاثير وجود مقاومت لايه متراكم سطح غشا روي اين پروفايل-هاي غلظت با بهره گيري از مدل مقاومت سري و در نظر گرفتن تخلخل مؤثر سطح لحاظ گرديد. براي محاسبه ضريب نفوذ مؤثر گاز در محيط متخلخل غشا در هر دو لايه سطحي و توده داخلي غشا از روابط دقيق تري نسبت به پژوهش هاي پيشين استفاده شد. نتايج اين شبيه سازي با داده هاي آزمايشگاهي براي چهار غشاي مختلف مقايسه شد تا دقت مدل براي شرايط و غشاهاي مختلف آناليز شود كه در همه ي موارد توافق بسيار خوبي ميان نتايج مدل و داده هاي آزمايشگاهي مشاهده شد. نتايج مدل سازي نشان داد كه با در نظر گرفتن لايه ي متراكم سطحي پيش-بيني فلاكس انتقال جرم با دقت بسيار بيشتري انجام خواهد شد. همچنين نتايج نشان داد افزايش سرعت مايع موجب بالا رفتن فلاكس جذب CO2 مي شود. اثر پارامترهاي سرعت فاز گاز در پوسته، تخلخل مؤثر سطح و تخلخل توده غشا و نيز دماي فاز مايع بر نتايج شبيه سازي بررسي شدند.
|
|
Researchers
|
Kobra Nasim Afza (Student) , Seyed Abdollatif Hashemifard (Primary advisor) , Mohsen Abbasi (Advisor)
|