شبیهسازی اثر پارامترهای مؤثر در نمکزدایی آب به روش یونزدایی خازنی
نویسندگان
1 دانشجو کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
doi
10.22060/mej.2021.19769.7104چکیده
یونزدایی خازنی یکی از روشهای غشایی موجود برای نمکزدایی آب میباشد که بر اساس تبادل یونی کار میکند. در سیســتمهای یونزدایی خازنی، آب شور از درون سلولی عبور میکند که دارای الکترودهایی با سطح تماس زیاد است. با اعمال ولتاژ، یونها تحت میدان الکتریکی در سطح الکترودهای متخلخل جذب میشوند، در نتیجة این عمل، میزان شــوری آب کاهش یافته و آب شیرین از ســمت دیگر سیستم خارج میگردد. اخیراً پژوهشگران به ارائه مدلهای مختلف برای پیشبینی رفتار دستگاه آب شیرینکن به روش یونزدایی خازنی پرداختند. مدل مورد استفاده برای شبیهسازی، یک معادلة انتقال یک بعدی میباشد که بر اساس تئوری انتقال الکترودهای متخلخل و گوی-چاپمن-استرن به منظور پیشبینی غلظت آب خروجی و شناسایی پارامترهای مؤثر در عملکرد سیستم یونزدایی خازنی توسعه پیدا کرد. هدف این پژوهش بررسی راندمان شیرینسازی آب با استفاده از تغییرات پارامترهای کاری سیســتمهای یونزدایی خازنی است. پارامترهای مورد بررسی در این پژوهش شامل دبی سیال، جریان الکتریکی اعمالی، غلظت ورودی، تخلخل، سطح مقطع الکترود و طول الکترود بود. نتایج نشان دادند که موثرترین پارامتر در بهبود عملکرد دستگاه جریان الکتریکی اعمالی میباشد، به طوری که با افزایش پنجاه درصدی جریان الکتریکی اعمالی، درصد شیرینسازی آب حدود 72 درصد افزایش و زمان لازم برای رسیدن به حداکثر شیرینسازی آب حدود 76 درصد کاهش یافت.
