گروه:
فناوری‌های شیمیایی سبز
مجری(های) طرح (داخل پژوهشکده):
تاریخ خاتمه:
1396
وضعیت:
خاتمه یافته
محل تامین اعتبار:
صندوق حمايت از پژوهشگران و فناوران کشور
| اسمز مستقيم (FO) يک فناوري جداسازي غشايي نوين است که به دليل مصرف انرژي پايين توجه زيادي را به خود جلب کرده است. از اين فناوري در مواردي همچون نمک‌زدايي از آب و پساب، توليد انرژي و تغليظ مواد حساس به دما استفاده شده است. به دليل مصرف انرژي پايين‌تر اين فناوري نسبت به ساير فناوري هم رده، اين فرايند مي‌تواند با حل چالش‌هاي موجود در آن موارد استفاده صنعتي پيدا کند. در حال حاضر، واحدهاي با ظرفيت محدود از اين فناوري نصب شده و مورد بهره‌برداري قرار گرفته است. به دليل استفاده از محلول نمکي در دو سمت غشا يکي از مشکلات اين فرايند، پديده پلاريزاسيون غلظتي داخلي (ICP) املاح در زير لايه متخلخل غشا FO است که شار آب عبوري از ميان غشا را به طور چشمگيري کاهش مي‌دهد. يکي از راه‌هاي حل اين مشکل، ساخت غشا با آبدوستي و تخلخل بالاتر مي‌باشد. از طرفي، غشا مي‌بايد از جنسي ساخته شود که داراي مقاومت در شرايط کاربرد صنعتي باشد. در اين پژوهش، از مخلوط پليمري سولفون (داراي مقاومت بالا در شرايط کارکرد) و آکريلونيتريل (داراي آبدوستي بالا و قابليت الکتروريسي) و حلال‌هاي مختلف براي تهيه زير لايه غشا استفاده شد. براي افزايش تخلخل نيز، روش الکتروريسي براي توليد نانو الياف به عنوان زير لايه به کار برده شد. براي مقايسه، غشا زير لايه ديگري به روش وارونگي فازي ساخته شد و پس از نشاندن لايه فعال پلي آميد بر روي هر دو نوع غشا عملکرد هر دو مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج اندازه‌گيري خواص غشا و کارکرد آن در يک سامانه آزمايشگاهي اسمز مستقيم، نشان داد که راهکارهاي به کار گرفته شده، باعث افزايش تخلخل و آبدوستي غشاي الکتروريسي شده و ميزان شار آب به دست آمده نسبت به غشاي ديگر، بالاتر بوده است. با توجه به يکسان بودن فشار اسمزي در هر دو آزمون، بالاتر بودن شار آب به معناي کاهش ميزان پلاريزاسيون غلظتي داخلي مي‌باشد. بنابراين، روش به کار برده شده در اين پژوهش، مي‌تواند علاوه بر بهينه کردن خواص غشا از نظر شار آب و نمک، از نظر استحکام نيز شرايط بهتري را براي کاربرد در صنعت براي اين نوع غشا ارائه نمايد. اندازه‌گيري استحکام کششي نشان داد که ميزان استحکام غشا ساخته شده به روش الکتروريسي تا حدود سه برابر نسبت به غشاي ساخته شده به روش وارونگي فازي افزايش يافته است. |
