آرش خسروی

بخار آب یکی از مهمترین ناخالصی های موجود در گاز ها می باشد که منجر به ایجاد مشکلات متفاوتی در طول فرآیند می شود. یکی از این مشکلات، میعان بخار آب و تشکیل هیدرات های مایع می باشد. که این مشکل باعث افزایش افت فشار، ایجاد خوردگی، مسدود شدن کلی یا جزئی در خطوط انتقال و تجهیزات، کاهش ارزش حرارتی گاز و همچنین اشغال فضای مفید در سیستم می شود. در این پژوهش به منظور رطوبت زدایی از گاز، از تماس دهنده غشایی الیاف میان تهی پلی سولفون (PSF) اصلاح شده توسط پوشش-دهنده سیلیکونی (PDMS) و درصدهای مختلف نانوذره سیلیکا آبگریز (SiO2) استفاده شده است. همچنین از مایع جاذب دی اتیلن گلایکول (DEG) به عنوان جاذب رطوبت استفاده شده است. به منظور بررسی تاثیر اصلاح سطح تماس دهنده غشایی بر روی خاصیت های سطح پارامترهایی مانند تراوایی گاز نیتروژن، زاویه تماس، فشار ورودی مایع LEP، اثر افزایش سرعت فازهای گاز و مایع بر میزان شار جذب بخار آب و همچنین مقایسه عملکرد غشا خالص و اصلاح شده در بلند مدت مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین به منظور بررسی ساختار غشاها و میزان زبری سطح غشاها از آزمون هایSEM و AFM استفاده گردید. با توجه به نتایج به دست آمده، اصلاح سطح غشا باعث بهبود زاویه تماس از72 به 154 گردید. همچنین فشار ورودی مایع نیز به میزان 10 bar افزایش یافت. با بررسی تاثیر افزایش سرعت مایع بر میزان شار جذب بخار آب مشاهده شد که سرعت مایع تاثیر چندانی بر میزان شار جذب بخار آب ندارد. نتایج نشان می دهد که مقاومت انتقال جرم در فاز مایع وجود ندارد. در مقابل افزایش سرعت فاز گاز تاثیر قابل توجهی بر میزان شار جذب بخار آب و میزان بازده نشان داده است. در آزمون بلند مدت ابتدا غشا خالصM0 بواسطه تخلخل موثر سطح بالاتر، میزان شار جذب بخار آب بالاتری را گزارش داد؛ اما با گذشت زمان کارایی آن کاهش یافته و در روز سیزدهم به کلی تر شده و از سیستم خارج گردید؛ اما غشاهای اصلاح شده M0.5-2 و M0.5-7 با اینکه تخلخل موثر سطح پایین تری در مقایسه با غشا خالص دارند، ولی بواسطه بهبود خاصیت سطح آن ها مانند زاویه تماس و میزان فشار ورودی مایع بالاتر و تغییرات ایجاد شده روی ساختار غشا، عملکرد بهتر و پایدارتری در بلند مدت نسبت به غشا خالص از خود نشان دادند.