سنتز غشاي تبادل آنيون ناهمگن براي جداسازي نمك هاي مقاوم حرارتي توسط فرآيند الكترودياليز

كارشناسي ارشد

روشهاي مختلفي براي حذف نمكهاي مقاوم حرارتي از محلول آمين وجود دارد كه در اين تحقيق توسط روش الكترودياليز مورد آزمون قرار گرفته است. فرآيند الكترودياليز يك فناوري معتبر جداسازي غشايي است كه براساس اعمال نيروي محركه الكتريكي و نفوذپذيري يونها از ميان غشاهاي تبادل يون ميباشد. امروزه غشاهاي تبادل يوني بهطور گستردهاي در فرآيندهاي جداسازي مختلفي از قبيل الكترودياليز براي نمكزدايي از آبهاي شور و تصفيه پسابهاي صنعتي از جمله جداسازي نمكهاي مقاوم حرارتي پالايشگاه بهكار برده ميشوند. در اين تحقيق غشاي تبادل آنيون ناهمگن با استفاده از پليمر پليوينيلكلرايد، رزين تبادل آنيون و حلال تتراهيدروفوران به روش ريختهگري محلول سنتز شد. ابتدا نسبتهاي مختلف رزين به پليمر مورد بررسي قرار گرفت و مناسبترين نسبت معادل ) 1:1 ) انتخاب شد. كليه خصوصيات غشاهاي سنتز شدهشامل عدد انتقال، ظرفيت تبادل يون، ميزان آب، گزينشپذيري غشاء بين آنيونها و مقاومت غشاء اندازهگيري شد. به منظور بهبود عملكرد غشاهاي تبادل يوني استراتژيهاي مختلفي وجود دارد كه در اين تحقيق مطالعات انجام شده بر روي اصلاح سطحي غشاهاي تبادل يون متمركز شده است. اصلاح سطحي با اصلاح پارامترهايي مثل نفوذپذيري يوني، ميزان آب، عدد انتقال و گزينشپذيري غشاء، مقاومت غشاء و ... به منظور تغيير آبگريزي و زبري سطح، با ساخت كامپوزيت فيلم نازك روي غشاء از طريق اصلاح كوالانسي سه مرحلهاي انجام پذيرفت. اصلاح مزبور شامل پلاسما كردن سطح به منظور فعال كردن سطح غشاء، نشاندن گروههاي كربوكسيليك اسيد بر روي سطح، و سپس رسوب چند لايه پلياتيلنايمين با استفاده از پيوند دهنده گلوتارالدئيد بود. اندازهگيري خصوصيات غشاء براي غشاي اصلاح شده مجددا تكرار شد و ميزان آب غشاء بعد از اصلاح سطحي از 28 % به 20 % كاهش پيدا كرد. از طرفي، تغييرات قابل توجهي در مقاومت غشاء مشاهده نگرديد و افزايش ناچيز آن از 86 / 9 به 2cm Ω. 06 / 10 را ميتوان به كاهش ظرفيت تبادل يوني بعد از اصلاح نسبت داد. آزمون گزينشپذيري غشاء براي آنيونهاي اگزالات و فرمات صورت پذيرفت و مشخص شد به علت آبگريز شدن سطح غشاء طي اصلاح سطحي، به علت تفاوتي كه در انرژي هيدراسيون آنيونها وجود دارد گزينشپذيري غشاء براي آنيون فرمات نسبت به اگزالات 24 % افزايش پيدا كرده است.

194586

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرايندهاي جداسازي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده