مدلسازی فرایند تراوش تبخیری – شیمی

مشخصات فایل

مقطع:کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی
نوع ارائه:پایان نامه
تعداد صفحات:157
قالب بندی:word قابل ویرایش

نحوه خرید

مدلسازی فرایند تراوش تبخیری – شیمی

شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

چکیده

فهرست مطالب
— چکیده –
— جداول الف
— شکلها ب
فصل اول: فرایندهای جداسازی
۱-۱ – مقدمه ١
۱-۲ – جداسازی فازها ٢
١-٢-١ – جداسازی فازها با استفاده از غشا ۴
۱-۳ – انتخاب روش جداسازی ۵
۱-۴ – مقایسه فرایندهای جداسازی ۵
فصل دوم: فرایندهای جداسازی غشایی
۲-۱ – مقدمه ١٣
۲-۲ – تاریخچه ١۵
۲-۳ – شرح و توصیف غشا ١٨
۲-۴ – فرایندهای غشایی ١٩
فصل سوم : فرایند تراوش تبخیری
۳-۱ – مقدمه ٢۶
۳-۲ – ساخت غشاهای تراوش تبخیری ٣٠
۳-۳ -خصوصیات غشاهای تراوش تبخیری ٣۴
۳-۴ – ارزیابی کارایی غشای تراوش تبخیری و وابستگی آن به غلظت ٣۵
۳-۵ – بررسی پارامتر های مختلف در فرایند تراوش تبخیری ٣٧
۳-۵-۱ – فشار بالادست ٣٧
۳-۵-۲ – فشار پایین دست ٣٩
دﻣاﺩ – ۳-۵-۴۰۳
۳-۵-۴ – ضخامت فیلم ۴٣
۳-۶ -توصیف مکانیسم تراوش تبخیری ۴۴
۳-۷ – توصیف کیفی انتقال جرم ۴٨
۳-۸ – انتقال یک مایع خالص از طریق تراوش تبخیری ۵۴
۳-۹ – انتقال مخلوطهای مایع دو تایی از طریق تراوش تبخیری ۵٧
۳-۱۰ – معادلات حاکم بر جریان پیوسته تراوش تبخیری ۶٣
۳-۱۰-۱ – اولین روش آنالیز ۶۴
آنالیزانتقال جرم و حرارات بر اساس بررسی اثر ترکیب مخلوط مایع روی خصوصیات غشای ص۶٨ prmselective
۳-۱۱ مقایسه فرایند تراوش تبخیری و تکنیک های جانبی ٧٠
۳-۱۱-۱ تراوش تبخیری گرمایی ٧١
۳-۱۱-۲ تراوش بخار ٧٢
۳-۱۱-۳ اسمز معکوس خلأ ٧٣
۷۳perstraction ۴-۱۱-۳
۳-۱۱-۵ تقطیر غشایی ٧۴
۳-۱۲ – کاربردهای فرایند تراوش تبخیری ٧٩
۳-۱۲-۱ – مخلوطهای آبی ٨١
۳-۱۲-۲ – مخلوطهای غیرآبی ٨١
– فصل چهارم : کاربرد فرایند تراوش تبخیری در صنعت
۴-۱ – مقدمه ٨۴
۴-۲ – پیشرفت های فرایند تراوش تبخیری در صنعت ٨۴
۴-۳ – مسائل جانبی مربوط به مهندسی تراوش تبخیری ٨۶
۴-۳-۱ – نفوذ جابجایی از درون غشای کاری توسط غشای تراوش تبخیری ٨۶
۴-۳-۲ – افت دمای ایجاد شده به وسیله تبخیر permeate ٨٧
۴-۳-۳ – تراوش کننده تبخیری مجهز شده با فیبرهای سوراخ دار ٨٨
۴-۳-۴ – ترکیب کردن سیستمهای تراوش کننده تبخیری و برجهای تراوش تبخیری ٨٨
۴-۳-۴-١ – پلاریزاسیون غلظتی فرایند تراوش تبخیری ٨٩
۴-۳-۴-٢ – بررسی زمان اقامت در تراوش تبخیری ٩٠
۴-۳-۵ – سیستمهایی که با تراوش تبخیری تلفیق شده اند ٩٠
۴-۴ مثالی از فرایند تراوش تبخیری در صنعت ٩٣
فصل پنجم: مدلسازی فرایند تراوش تبخیری
۵-۱ – مقدمه ٩٧
۵-۲ – معادلات فلاکس فرمول استفان- ماکسول ٩٨
۵-۲-۱ رابطه نیروهای محرکه عمومی شده ترمودینامیک بازگشت ناپذیر ٩٩
۵-۳ – مدل تراوش تبخیری ١٠١
۵-۴ – ارزیابی نفوذ های استفان- ماکسول ١٠٣
۵-۴-۱ – وابستگی غلظت پارامترهای نفوذی ١٠٣
۵-۵ – ترم تعادلی ١٠۵
۵-۶ – تعیین پا رامترهای بر هم کنش فلوری هاگینز ١٠۶
۵-۷ – تعیین پارامتر های نفوذ استفان- ماکسول ١٠٨
۵-۸ – تابع خوشه ای ١١٠
۵-۹ – حل معادله و مقایسه نتایج ١١١
فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهاد
۶-۱ -فرضیاتی که در حل معادله به کار رفته ١١٩
۶-۲ -نتیجه گیری وپیشنهادات ١١٩

چکیده:

هدف از ای ن پروژه ارائه مدلی است که قادر باشد رفتار غشای پلیمر  غی ر متخلخل را در فرای ند جداسازی تراوشتبخیری برای جداکردن متانول از آب پیش بینی کند.

امروزه فرای ند های غشا یی به عنوان یک تکنی ک مهم جداسازی مورد توجه قرار گرفته  و کاربرد وسیعی در زمی نههای مختلف پی دا کرده اند.هر فرایند جداسازی غشای ی با استفاده از ی ک غشا، موجب انتقال ی ک جزء به صورتانتخابی از دی گر اجزاء می شود.ای ن جداسازی   به دلیل اختلاف ها در خصوصیات فی زیک ی و شیمیا یی  غشا واجزاءتراوای ی می باشند.در واقع انتقال از درون غشا به دلیل یک نی روی محرکه اتفاق می افتد.که ای ن نی روی محرکه میتواند گرادیان فشار ،غلظت،پتانسیل الکتری کی یا دما باشد.

فرایند تراوش تبخی ری به عنوان ی کی از انواع فرا یند های غشای ی  در سال ۱۹۱۷ توسط کوبر(kobber ) معرفیشد .با افزای ش  هزی نه های انرژی نفت در اوای ل دهه ٠۱۹۷ فرای ند تراوش تبخی ری مورد توجه قرار گرفت. با توجهبه ای ن که مکانی سم جداسازی در فرای ند تراوش تبخی ری بر پایه حلالیت نفوذ می باشد.در مقای سه با  مکانی سمفرایند تقطیر که بر پایه  اختلاف درنقطه جوش می باشد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه است.

به طور کلی فرایند تراوش تبخیری را می توان به سه مرحله زیر تقسیم کرد:

۱-     جذب انتخابی غشا در سمت خوراک

۲-     نفوذ گزینشی درون غشا

۳-     دفع یک بخار در سمت تراوایی(permeate )

با توجه به وجود دو فاز در فرای ند تراوش تبخی ری (فاز مای ع در سمت خوراک و فاز بخار در سمتتراوایی(permeate) )  ، توصیف رفتار انتقال  این فرایند بسیار پیچیده است. تلاش های زیادی برای توسعه ی ک مدل مناسب انتقال جرم برای توصی ف رفتار فرای ند جداسازی تراوش تبخی ریصورت گرفته است.مدلی که در ای ن پروژه ارائه می شود مدل فلاکس استفان ماکسول  بسط داده شده در سی ستمسه جزئی بر پای ه ترمودی نامی ک بازگشت ناپذ ی ر است.مزیت اصلی رابطه استفان ماکسول بر پای ه ترمودی نامی کبازگشت ناپذی ر ،پارامترهای نفوذ و نی روی محرکه است که اهمیت و خصوصیات خود را در فرای ندهای مختلفغشایی حفظ می کنند.بعلاوه نفوذهای دو تای ی استفان ماکسول در مخلوط های چند جزئی خصوصیات فی ز ی کیخود را نگه می دارند.در حالیکه برای نفوذ فیک وسایر ضرایب نفوذ دو تایی چنین ویژگی بر قرار نیست. بر هم کنش های ترمودی نامی کی از طری ق اصلاح معادله کلاسی ک فلوری هاگی نز برای سی ستم سه تای ی به منظورتوصیف تعادل پلیمر-مایع و پلیمر _بخار با استفاده از یک دسته پارامترهای قابل تنظیم به کار گرفته شدند.

نتایج به دست آمده نشان می دهد که مدل پی شنهادی ،با وجود پارامترهای تعادل ونفوذ دو تای ی ،توانایی توصیف فرایند تراوش تبخی ری چند جزئی را دارد.در واقع مزیت ای ن روش شامل تعیین پارامترهای بر هم کنش تعادلیدوتای ی از جذب همدمای بخار خالص و تعی ی ن ضرایب نفوذ استفان ماکسول از تغییرات فلاکس تراوایی جزء خالصبا فشار تراوایی است. در انتها می توان ای ن مدل را در شرای ط غ ی ر ی کنواخت و ی ا برای سای ر غشاهای غی ر متخلخل پلیمری وخوراک هایدیگر بسط داد و صحت فرضیات فوق را نتیجه گرفت.

مقدمه:

بسیاری از عملیات مهندسی شیمی با مسأله تغییر غلظت در محلول ها و مخلوط ها سرو کار دارند.که این تغییرات الزامﹰا توسط واکنش های شیمیایی صورت نمی پذیرند. این عملیات بیشتر به جداسازی مخلوط ها به سازنده های آنها مربوط می شود. در مورد مخلوط ها این اعمال ممکن است بهطرق کام ﹰلا مکانیکی مانند صاف کردن (Filtration) یک مخلوط معلق و جدا نمودن جزء جامد از مایعو یا جداسازی اجزاء مختلف و خرد شده یک مخلوط با اندازه های مختلف از طریق غربال کردن و  جداسازی ذرات جامد آسیاب شده با استفاده از اختلاف جرم ویژه آنها صورت گیرد . از طرف دیگر درصورتی که عملیات مورد نظر سبب به وجود آمدن تغییراتی درترکیب مخلوط ها شود آنها را عملیات انتقال جرم می نامند. اهمیت این عملیات کام ﹰلا واضح است چون ندرتﹰا می توان یک فرآیند شیمیایی را یافت که نیاز به خالص سازی اولیه مواد خام و یا جداسازی نهائی محصولات از محصولات جانبی حاصله از واکنش نداشته باشد و به دلائل مذکور، عملیات انتقال جرم عمومﹰا مورد استفاده قرار می گیرند. با مشاهده برج های تقطیر متعدد در یک پالایشگاه نفت دیده می شود که در هریک از آنها عملیات انتقال جرم صورت می پذیرد. غالبﹰا قسمت اعظم هزینه های مربوط به یک فرآیند صرف انجام جداسازی های وابسته می گردد. مخارج مربوط به این جداسازی ها و خالص سازی ها، بستگی مستقیم به نسبت غلظت نهائی به  غلظت ابتدایی مواد جدا شده خواهد داشت اگر این نسبت بزرگ باشد،قیمت تمام شده محصول بالاتر خواهد رفت.

-نتیجه گیری :

در این پایان نامه رابطه  استفان-ماکسول چندجزیی  بر پا یه ترمودی نامیک  بازگشت ناپذیر، برایسیستم چند جزیی به منظورتوصیف انتقال در غشا ی پلی مر یکنواخت غیر متخلخل  استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل پیشنهادی توسط  پارامترهای تعادلی و نفوذی دو تایی , قادر بهتوصیف فرا ی ند تراوش تبخیری چند جزیی  میباشند.در واقع مزیت این روش شامل تعیی ن  پارامترهایبر هم کنش تعادلی دو تایی از جذب همدمای بخار خالص و تعیی ن ضرایب نفوذ دوتایی استفان _ماکسولاز تغییرات فلاکس جزء خالص با فشار تراوایی است. لازم به ذکر است که جذب چندجزی ی  مولکولهای کوچک قطبی مانند متانول در پلی مر آبگریزPDMS  بسیار پ  یچیده است و ضرا یب نفوذ حل شونده های  قطبی کوچک در پلیمر آب گر یز از تئوری – های رایج  پیروی نمی کنند و به غلظت وابسته هستند.   بنابراین فلاکسهای آب و متانول در غشای پلی مریدر اثر بر هم کنشهای تعادلی و سینتیکی کوپل میشوند.

هر چه داده های پارامترهای دو جزیی دق یقتر و متعلق به غشای یکسانPDMS  باشد، انطباق مدل وداده های آزمایشگاهی  در سیستم های چند جزیی بیشتر خواهد بود. می توان این مدل را در قالبپروژه های دیگر در شرایط غیریکنواخت (Unsteady state) و غیر همدما ، با استفاده از داده های تجربیبیشتر مخلوط آب و الکل(از غلظت صفر تا صد الکل) بررسی کرد واعتبار مدل  استفاده شده فوق راارزیابی نمود. نهایتا از ای ن مدل می توان در بهی نه سازی وافزایش مق یاس فرایند تراوش تبخیریاستفاده کرد.

 

نحوه خرید

دانلود رایگان فایل
شما میتوانید تنها با یک کلید به راحتی فایل مورد نظر را دریافت کنید. 🙂

برای دسترسی به این فایل ابتدا باید اشتراک خریداری کنید. برای خرید اشتراک بر روی لینک زیر کلیک کنید.

ارتقاء عضویت

در صورت بروز هر گونه مشکل در روند خرید اینترنتی، بخش پشتیبانی کاربران آماده پاسخگویی به مشکلات و سوالات شما می باشد

راهنمای سایت

برخلاف سایت های دیگر که فایل ها را به صورت تکی می فروشند روال سایت ما این است که شما با عضویت در سایت ما میتوانید از تمام فایل های موجود استفاده کنید.

تمام مطالب سایت فقط برای اعضای سایت رایگان است.

نحوه عضویت در سایت

آخرین مطالب

مطالب مرتبط