ارزیابی آیتم‌های گوناگون فرایند اسمز معکوس به‌وسیله غشای پلی دی اگزانون و با استفاده از نرم‌افزار کامسول

اسمز معکوس، یک فرایند غشایی برای نمک‌زدایی آب‌های شور، حذف ترکیب‌های آلی طبیعی، حذف آلاینده‌های خاص و نرم‌سازی آب می‌باشد. از جمله مهم‌ترین مشکل‌های مرتبط با غشا، پلاریزاسیون غلظت و تشکیل رسوب می‌باشد که سبب کاهش شار فراورده و افزایش عبور نمک از غشا می‌باشد که سرانجام افت فشار را به دنبال خواهد داشت. انتخاب صحیح جنس غشا برای تامین نیازهای مرتبط با فرایند جداسازی در اسمز معکوس امری ضروری است. در این مطالعه از پلیمر پلی دی اگزانون 12 درصد وزنی برای ساخت غشای اسمز معکوس استفاده شد. همچنین بررسی پدیده انتقال جرم در فرایند تغلیظ با اسمز معکوس از مدل ریاضی بر مبنای جداسازی محلول آب-گلوکز در نظر گرفته شد. با در نظر گرفتن ساختار سطحی غشای ساخته شده، مدل ترمودینامیکی بازگشت ناپذیر spiegler–kedem برای بررسی انتقال جرم داخل غشا، و مدل پلاریزاسیون غلظتی با فرض جریان یک بعدی جریان برای بررسی انتقال جرم بیرون غشا مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه، جریان به صورت آرام دائم و تراکم‌پذیری با ویژگی‌های ثابت فرض شده است. نتیجه‌های مطالعه کنونی، نشان‌دهنده کاهش میزان شار آب خالص در امتداد غشا در اثر تجمع املاح، افت فشار و افزایش آن در عرض غشا با افزایش فشار و غلظت خوراک می‌باشند. همچنین، نتیجه‌های به‌دست آمده از توزیع غلظت گلوکز موجود در آب، نشان می‌دهد که با افزایش اختلاف فشار اعمال شده،  لاریزاسیون غلظت روی سطح غشا افزایش می‌یابد که عمدتا سبب کاهش شار فراورده شود ولی با توجه به ساختار غشای به‌دست آمده، افزایش فشار، منجر به افزایش شار فراورده گشت.

investigating the parameters of reverse osmosis by polydioxanone membrane and comsol software

reverse osmosis is one of the membrane processes used to desalinate salt water, remove natural organic compounds, certain contaminants and water softening. one of the most important problems with this type of membrane is the polarization of the concentration and deposition in them, which reduces the product flux and increases the passage of salt through the membrane and also increases the pressure drop. it is important to choose the proper type of membrane to meet the needs associated with the reverse osmosis separation process. in this study, polydioxanone polymer (12%) was used to make the reverse osmosis membrane. also, the phenomenon of mass transfer in the reverse osmosis condensation process of the mathematical model based on the separation of water-glucose solution was considered. considering the surface structure of the membrane, the irreversible thermodynamic model of spiegler-kedem was selected to investigate the mass transfer inside the membrane, and the concentration polarization model was assumed to be one-dimensional flow to investigate the mass transfer outside the membrane. the current is assumed to be constant and compressible with constant properties. the results of this study show a decrease in the amount of pure water flux along the membrane due to accumulation of salts and pressure drop and increase in the width of the membrane with increasing pressure and feed concentration. the results obtained from the distribution of glucose concentration in the water show that increasing the applied pressure difference leading to increases the polarization of the concentration on the membrane surface, which should mainly reduce the product flux. but due to the membrane structure, increasing the pressure leads to an increase in the product flux.