ساخت و مشخصه یابی غشاهای توسعه یافته الیاف توخالی پلی سولفون برای نمزدایی جریانات گازی در تماس دهنده غشایی گاز-مایع

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، مرکز تحقیقات علوم و فناوری غشا، واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران

2 گروه مهندسی شیمی، مرکز تحقیقات علوم و فناوری غشا، واحد گچساران، دانشگاه آزاد اسلامی، گچساران، ایران

3 گروه مهندسی شیمی، واحد مرودشت ، دانشگاه آزاد اسلامی ، مرودشت ، ایران

doi
چکیده

در این تحقیق، غشاهای توسعه یافته الیاف توخالی پلی‌سولفون (PSF) به روش جداسازی فازی ساخته شده­اند. از افزودنی­های غیرحلال پلی اتیلن گلایکول (PEG) و پلی وینیل پیرولیدن (PVP) جهت افزایش تخلخل غشاها در محلول پلیمری استفاده شده است. غشاهای ریز متخلخل در ماژول­های تماس دهنده غشایی گاز-مایع قرار گرفتند و برای نمزدایی جریان گاز نیتروژن از تری اتیلن گلایکول(TEG) استفاده شده است. غشاها با بررسی تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، تست‌های تراوایی نیتروژن، درجه تخلخل کلی، فشار مرطوب شدن و فشار تخریب مشخصه­یابی شدند. تصاویر SEMنشان داد که غشاهای تولید شده با افزودنی های PVP و PEG دارای ساختاری بسیار متخلخل با حفره­های بند انگشتی بیشتر و نازک­تر در مقایسه با غشای ساده می­باشند. نتایج تست تراوایی نیتروژن نشان داد متوسط اندازه حفره تقریبا 112 نانومتر و تراوایی کلی GPU 16900 برای غشای توسعه یافته با PVP بدست آمده است. غشای توسعه یافته با PVP دارای درجه تخلخل کلی تقریبی 76% می­باشد. غشاهای تولید شده با افزودنی­ها به دلیل تشکیل ساختاری با حفره‌های بند انگشتی نازک­تر و لایه اسفنجی ضخیم­تر دارای فشار تخریب بالاتری نسبت به غشای ساده می­باشند. نتایج تست جذب رطوبت نشان داد، در شدت جریان مایع ml/min250، غشای توسعه یافته با PVP دارای بیشترین میزان شار جذب رطوبت (m3/m2 s 7-10× 6/6) می باشد که تقریبا 10% بیشتر از شار غشای ساده و 5/6% بیشتر از شار جذب غشای تولید شده باPEGمی­باشد.