يون زدايي خازني غشايي آب بر پايه ي الكترودهاي سوسپانسيوني (قابل جريان) نانو كربن فعال

كارشناسي ارشد

فرآيند يون زدايي خازني غشايي با الكترودهاي جاري يك فرآيند جديد براي يون زدايي از آب است كه در آن سلي شامل غشاهاي تبادل كاتيون و آنيون نقش اساسي در فرآيند را ايفا مي كند و با اعمال پتانسيل الكتريكي به دو طرف سل، يون هاي مثبت و منفي به ترتيب با عبور از غشاهاي تبادل كاتيون و آنيون جذب كربن هاي فعال موجود در الكترودهاي جاري مي شوند و عمل يون زدايي اتفاق مي افتد. در اين پژوهش براي اولين بار در كشور ايران با طراحي و ساخت سل فرآيند، به مطالعه اين فرآيند پرداخته شد و مطالعات پايه اي براي شناخت بهتر فرآيند انجام گرديد و پارامترهاي موثر معرفي شد. در بين پارامترهاي موثر در ابتدا ميزان كربن فعال مناسب براي الكترودهاي جاري بدست آمد كه 4 درصد وزني كربن فعال به عنوان مقدار بهينه انتخاب شد و ديگر پارامترهاي اساسي مثل ولتاژ بهينه برابر با 1.2 ولت در اين مقدار كربن بدست آمد. بررسي غلظت هاي اوليه و دبي هاي جريان مختلف براي محلول رقيق شونده و نحوه ي انجام فرآيند يعني تك گذر و گردشي در اين مقدار كربن فعال و ولتاژ بهينه نشان داد كه هرقدر غلظت اوليه محلول رقيق شونده بيشتر باشد در هر دو فرآيند تك گذر و گردشي بازده بار پويا و ميزان نمك جذب شده به ازاي گرم كربن بيشتر مي شود و مصرف انرژي به ازاي واحد مول نمك كمتر مي شود. از طرفي در شرايط بهينه، هرقدر دبي در جريان گردشي بيشتر باشد با اين كه بازده نمك زدايي بيشتر از جريان تك گذر مي شود ولي بازده بار پويا كاهش و مصرف انرژي افزايش مي يابد. براي مثال، براي نمك زدايي mL250 محلولmg/L 700 آب نمك در مدت زمانmin 50 با دبي جريان mL/min 5 براي جريان تك گذر و دبي جريان mL/min 5، mL/min 20 براي جريان گردشي، بازده بار پويا براي جريان تك گذر و گردشي به ترتيب برابر 94.72٪، 92.45٪ و 73.67٪ و مصرف انرژي به ازاي واحد مول يون جذب شده به ترتيب برابر 61.12، 62.62 و 78.58 (J/mmol ion) است. واژه‌هاي كليدي: يون زدايي خازني با الكترودهاي جاري، نمك زدايي، الكترودهاي سوسپانسيوني، شيرين سازي آب.

191252

دانشگاه علم و صنعت ايران

فرآيندهاي جداسازي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده