ارائه مدل ریاضی فرآیند نرم کردن آب سخت در صنعت پتروشیمی توسط غشاهای نانوفیلتراسیون

سختی آب به دلیل حضور یونهای باردار در آب می باشد و زیاد بودن این امالح باعث سختی آب و در نتیجه عدم کیفیت مطلوب آب می شود. آب سخت زیانهای زیادی به بار می آورد. در غشاهای بدون حفره یا متراکم، مکانیزم جداسازی به وسیله نفوذ مولکولی در درون فضاهای خالی موجود در ماکرومولکول های سازنده غشا کنترل می شود. در این تحقیق، بر مبنای معادله یک بعدی دونان و بر پایه معادله نرنست-پالنک، فرایند نرم کردن آب سخت مدل سازی شده و متناسب با آن چند برنامه کامپیوتری توسط MATLAB نوشته شده و سپس با داده های آزمایشگاهی که از منابع معتبر جمع آوری شده بود مقایسه گردیده و به کمک آنها دو ویژگی مهم یک غشا یعنی شار حجمی و میزان دفع یون مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از گلوکز به عنوان یک محلول بدون بار برای بدست آوردن میزان نفوذپذیری و شعاع حفرات استفاده شده است. همچنین از محلول کلرید سدیم و کلرید منیزیم برای بررسی تاثیر محلول های تک ظرفیتی و دوظرفیتی (همان عامل سختی آب) بر شارمولی و میزان دفع غشاهای نانوفیلتراسیون استفاده شده است. به طور خلاصه مشاهده می شود که با افزایش شعاع حفرات غشا، شار مولی افزایش و میزان دفع کاهش می یابد. با افزایش چگالی بارغشا، شار مولی کاهش و میزان دفع افزایش می یابد و تاثیر PH بر میزان دفع برای غشاهای با چگالی بار مثبت و منفی متفاوت است.

کلیدواژه ها:

مدلسازی ، نرم کردن ، آب سخت ، غشاء ، نانوفیلتراسیون