پیشینه تحقیق ویژگی ها و مشخصات اصلی و اساسی نانوفیلتراسیون و مدل های آزمایشگاهی آن دارای ۳۱ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱- مقدمه    ۴
۱-۱-۱- مزایای جداسازی غشایی    ۴
۱-۱-۲- طبقه بندی غشاها    ۵
۱-۲- نانوفیلتراسیون    ۷
۱-۲-۱- ویژگی ها و مشخصات اصلی و اساسی فرایند نانوفیلتراسیون    ۸
۱-۲-۲- ساختار نانوفیلتراسیون    ۹
۱-۲-۳- کاربرد نانوفیلتراسیون    ۱۰
۱-۳-میعانات گازی    ۱۳
۲- مروری بر تحقیقات گذشته    ۱۵
۲-۱- مدل های آزمایشگاهی    ۱۵
۲-۱-۱- مدل DSPM    ۱۵
۲-۱-۲- DSPM- DE    ۱۶
۲-۲-مدل های تئوری    ۱۸
۲-۲-۱- مدل بار ثابت    ۱۸
۲-۲-۲- مدل بار فضایی    ۱۸
۲-۳- مدل‌سازی الیاف توخالی    ۱۹
۲-۴- مدل سازی برمبنای دینامیک سیالات محاسباتی    ۲۳
۲-۵- مدل سازی بر مبنای هوش مصنوعی    ۲۴
فهرست منابع و مآخذ    ۲۵

منابع

[۱] Koros, W. J., Ma, Y. H. and Shimidzu, T. (1996). “Terminology for membranes and membrane processes” IUPAC Recommendations., Vol. 68, No. 7:1479-1489.

[۲] Branch, DW., Wheeler, BC., Brewer, GJ. And Leckband, D.E. (2001). “Long-term stability of microstamped sub-strates of polylysine and grafted polyethylene glycol in cell culture conditions,” J. Biomaterials., Vol.22:1035-1047.

[۳] Noble, R. D., Stern, S. A. (1995).  Membrane Separations Technology: Principles and Applications, Amsterdam: Elsevier.

[۴] Basalyga, D.M. and Latour, R.A. Jr. (2003). “Theoretical analysis of adsorption thermodynamics for charged peptide residues on SAM surfaces of varying functionality” Journal of Biomedical Materials Research., Vol.64A:120-130.

[۵] Kavitskaya, A.A. (2005). “Separation characteristics of charged ultrafiltration membranes modified with the anionic surfactant Original” Desalination., Vol. 184, No: 1–۳:۴۰۹-۴۱۴٫

[۶] Sethuraman, A., Han, M., Kane, R. S., Belfort, G. (2004). “Effect of Surface Wettability on the Adhesion of Proteins,” Langmuir., Vol.20:7779-7788.

[۷] Lu, X., Bian, X. and Shi, L. (2002). “Preparation and char- acterization of NF composite membrane” J. Membr. Sci., Vol.210:3-11.

[۸] Hilal, N., Al-Zoubi, H., Darwish, N.A., Mohammad, A.W. and Arabi, M.A. (2004).  “comprehensive review of nanofiltration membranes: Treatment, retreatment, modelling, and atomic force microscopy, Desalination., Vol.170: 281–۳۰۸٫

[۹] Akbari, A., Remigy, J.C. and Aptel, P. (2002). “Treatment of textile dye effluent using a polyamide-based nanofiltration membrane” Chem. Eng. Proc. Vol.41: 601–۶۰۹٫

[۱۰] Conlon, W.J., and McClellan, S.A. (1989). “Membrane softening: treatment process comes of age”, J. AWWA., 81:47-51.

[۱۱] Schaep, J. B., Bruggen, Van der.,  Uytterhoeven, S. R., Croux, C. Vandecasteele, D., Wilms, E., Van Houtte and Vanlerberghe, F. (1998). “Removal of hardness from groundwater by nanofiltration” Desalination., Vol.119: 295-302.

[۱۲] Rautenbach, IL., Linn, T. and Eilers, L. (2000). “Treatment of severely contaminated waste water by a combination of RO, high-pressure RO and NF -potential and limits of the process” J. Membr. Sci., Vol.174:231-241.

[۱۳] Schlichter, B., Mavrov, V. and Chmiel, H. (2003). “Study of a hybrid process combination ozonation and membrane filtration of model solution”  Desalination., Vol.156:257-265.

[۱۴]  Hafiarle, A., Lemordant, D. and Dhahbi, M.  (۲۰۰۰). “Removal of hexavalent chromium by nanofiltration” Desalination., Vol.13:305-312.

[۱۵] Zarras, P., Vogl, O. (2000). ”POLYCATIONIC SALTS. 3. SYNTHESIS, STYRENE BASED TRIALKYLAMMONIUM SALTS AND THEIR POLYMERIZATION” Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and AppliedChemistry., Vol.37: 817 – 840.

[۱۶] Tzannis, S. T., Hrushesky, W. J. M., Wood, P. A., Przybycien, T. M. (1997). “Adsorption of a Formulated Protein on a Drug Delivery Device Surface ” J. Colloid InterfaceSci., Vol.189:216-228.

۱-۱- مقدمه

فیلتراسیون فرآیندی که طی آن حل‌شونده با عبور از یک محیط یا مانع نیم‌تراوا، به صورت فیزیکی جداساز‌ی می‌‌گردد. فرآیندهای غشایی، فرآیندهای فیلتراسیون پیشرفته‌ای هستند که از خواص جداسازی لایه‌های پلیمری یا غیرآلی متخلخل بهره می‌گیرند و در گستره وسیعی از فرآیندهای صنعتی به منظور جداسازی مولکول‌های زیستی، کلوئیدها، یون‌ها، حلال‌ها و همچنین گازها مورد استفاده می‌باشند. در تعریف IUPAC، نانوفیلتراسیون یک فرآیند جداسازی بر پایه غشا و با نیرو محرکه فشار است، که در آن، ذرات و مولکول‌های کوچکتر از ۲ نانومتر جدا می شوند[۱]. غشاها  می‌توانند در بیش‌تر فرایندهای جداسازی به کار روند و فرایندهای شیمیایی از قبیل تقطیر، استخراج و جذب را تکمیل نمایند و  یا جایگزین مناسبی برای آن‌ها باشند.

۱-۱-۱- مزایای جداسازی غشایی

مصرف انرژی کمتر برای انجام جداسازی

امکان انجام عملیات جداسازی در دمای محیط

سهولت دستیابی به کلیه فازهای جداسازی شده

انجام عملیات جداسازی توسط تجهیزاتی با وزن و حجم کم

نصب و عملیات ساده

حداقل نیاز به کنترل، بازرسی، تعمیر و نگهداری

عدم نیاز به استفاده از مواد شیمیایی برای جداسازی و در نتیجه عدم وجود مسائل زیست محیطی

در گذشته بیش ترین کاربرد میکروفیلتراسیون در صنایع نوشیدنی، سترون سازی تجاری سرد برای مصارف دارویی و تامین آب خالص در فرایندهای نیمه رسانایی بود. تا سال ۱۹۶۰ با وجود درک اصول اساسی غشاهای مدرن صنایع مهمی در این زمینه وجود نداشت تا اینکه به تدریج با رفع برخی از معایب آنها نظیر قیمت بالا، فرایندهای کند و زمان‌بر، غیر انتخابی بودن و… غشاها از آزمایشگاه به صنعت راه یافتند. غشاها را به چند صورت می توان طبقه‌بندی کرد[۲,۳]:

۱-۱-۲- طبقه بندی غشاها

دسته‌بندی بر اساس ماده سازنده:

پلیمرهای آلی، مواد غیرآلی (اکسیدها، سرامیک ها و فلزات)، ماتریس های هیبریدی یا مواد کامپوزیت

دسته‌بندی بر اساس سطح مقطع غشا:

ایزوتروپیک (متقارن)، ناهمسان (نامتقارن)، دو یا چندلایه ای، لایه نازک کامپوزیت ماتریس هیبریدی

دسته‌بندی بر اساس روش آماده سازی:

جدایش فاز پلیمرها، فرایند سل- ژل، واکنش سطحی، کش دهی، اکستروژن، حکاکی

دسته‌بندی بر اساس شکل غشا:

صفحه ای، فیبرتوخالی و کپسول توخالی

اساس فرایندهای غشایی عبور مواد از میان صافی است که این امر توسط یک نیروی رانشی صورت می‌گیرد. این رانش در فرایندهای غشایی به چهار دسته تقسم می شود و شامل:

الف) اختلاف فشار: در فرایندهای غشایی میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس

ب) اختلاف پتانسیل الکتریکی : نظیر الکترودیالیز و الکترولیز غشایی

ج) اختلاف دما

د) اختلاف غلظت

در فرایندهای غشایی میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس نیروی رانش اختلاف فشار است اما در سایر فرایندهای غشایی همان‌گونه که اشاره شد، این نیروی رانشی می‌تواند متفاوت باشد. دامنه کاربرد و ابعاد انواع غشاهای میکروفیلتراسیون، اولترافیلتراسیون، نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس متفاوت است.

در یک فرآیند فیلتراسیون، دوفازی که با یکدیگر در تعادل ترمودینامیکی نیستند توسط یک غشا نیمه‌تراوا جدا می شوند. غشای یاد شده مانند یک سد یا مانع فیزیکی عمل کرده و عبور یا عدم عبور مواد از یک فاز به ‌فاز دیگر را کنترل می‌کند. اسمز معکوس برای نمک‌زدایی محلول‌های آبکی، تولید آب بسیار خالص و در صنایع غذایی و شیر مورد استفاده قرار می گیرد. از آن جایی که ذرات بسیار ریز به طور اجباری طی فرآیند اسمز معکوس حبس می‌شوند، روزنه‌های بسیار کوچک (کم تر از یک نانومتر) و فشارهای بالا (بیش از ۴۰ بار) برای انجام این فرآیند لازم است.

به منظور جداسازی ذرات بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر (پلیمرها، پروتئین‌ها ، ویروس‌ها و….) از فرآیند اولترافیلتراسیون استفاده می شود[۵ ,۴]. در اولترافیلتراسیون، روزنه‌های غشا بزرگ‌تر از روزنه غشاهای اسمز معکوس بوده و فشارهای پایین(کم تر از ۲۰ بار) نیاز است. در دو دهه اخیر، تلاش‌های قابل توجهی برای دستیابی به پیشرفت‌هایی در زمینه تولید غشاهایی که دارای خواص بین دو فرآیند یاد شده یعنی فشار بالا(مشابه فرآیند اسمز معکوس) و فشارهای پایین (همچون فرآیند اولترافیلتراسیون) باشد، انجام شده که نتیجه آن، تولید نانوفیلتراسیون می‌باشد. امروزه نانوفیلتراسیون جایگاه مهمی در صنایع مختلف پیدا کرده و شکاف بین اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون را پر کرده است. اندازه روزنه‌ها در نانوغشاها بین غشاهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون(در محدوده ۲ نانومتر یا کوچک تر) بوده و بنابراین ذرات با قطر حد واسط بین اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون با یک مکانیسم غربالی جدا می‌شوند. علاوه بر این مواد مورد استفاده، در ساخت نانوغشاها باردار بوده و ذرات تحت یک مکانیسم دافعه الکتروستاتیکی نیز جدا می‌شوند[۶].

۱-۲- نانوفیلتراسیون[۱]

این تصفیه مربوط به فرایند تخصصی غشا می باشد که ذرات را در حدود اندازه‌های nm¹ یا A⁰10 دفع می کند و به همین علت نانوفیلتر نامیده می شود[۷]. نانوفیلتراسیون در محدودۀ بین اولترافیلتراسیون^[۲]  و اسمز معکوس[۳] عمل می کند. مولکول‌های آلی با وزن مولکولی بیش از ۲۰۰ تا ۴۰۰ را دفع می‌کند. نمک‌های محلول نیز در اندازه های ۲۰ تا ۹۸ درصد پس زده می شوند. نمک‌هایی که آنیون های تک ظرفیتی دارند(مانند کلرید سدیم یا کلرید کلسیم) حدوداً در اندازۀ ۲۰ تا ۸۰ درصد دفع می شوند. در صورتی‌که نمک‌هایی با آنیون‌های چندظرفیتی(مانند سولفات منیزیم) بیش از ۹۰ تا ۹۸ درصد دفع می شوند[۹ , ۸].

به طور معمول جداسازی نمک‌های تک ظرفیتی، دو ظرفیتی و حل‌شده‌های غیریونی با وزن مولکولی کم تر از ۲۰۰۰ گرم بر مول، عامل اصلی در انتخاب غشاهای جدید با خواص و ویژگی‌های بین غشاهای اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون می‌باشد. امروزه نانوفیلتراسیون به صورت یک فرایند به طور کامل مجزا با خواص کاربردی ویژه به کار گرفته می‌شود و با دو فرآیند اسمز معکوس و اولترافیلتراسیون اختلاف‌های اساسی دارد. به عبارتی غشاهای به کار رفته در فرایند نانوفیلتراسیون دارای ساختار متخلخل از نوع میکرو با قطر روزنه های کم تر از ۲ نانومتر بوده و از مواد پلیمری، که در بیش تر حالت‌ها دارای بار یونی می‌باشند، ساخته شده اند.

[۱] Nanofiltration

[۲] Ultrafiltrasion

[۳] Reverse Osmosis

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.