اثر پلاریزاسیون غلظتی در فرآیند شیرینسازی آب به روش اسمز مستقیم (مروری)
نویسندگان
1 دکتری مهندسی شیمی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران.
2 استادیار پژوهشکده فناوریهای شیمیایی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران.
3 دانشیار پژوهشکده فناوریهای شیمیایی، سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران، تهران، ایران. *(مسوول مکاتبات)
doi
10.22034/jest.2020.9910چکیده
زمینه و هدف: انرژی و آب دو عامل از مهمترین عوامل چالشبرانگیز هستند که بشر در هزاره سوم با آنها مواجه است. در این میان روشهای مختلفی برای نمکزدایی آب بهکاربرده شده که ضمانت اجرایی و صنعتی شدن این روشها، بهینه بودن آنها ازلحاظ مصرفانرژی و داشتن بازده مناسب است. یکی از این روشها، استفاده از فرآیند اسمزی است که خود به دو بخش اسمز معکوس و اسمز مستقیم تقسیم میشود. در حال حاضر، فرآیند اسمز معکوس به صورت وسیع در مقیاس صنعتی بهکاربرده می شود. فرآیند اسمز مستقیم طیدههاخیر موردتوجه قرارگرفته و در راه تجاری شدن با چالشهای جدی مواجه است. ازجمله عوامل تأثیرگذار در فرآیند اسمز مستقیم میتوان به: خواص محلول خوراک و محلول کِشنده (اسمزی)، پلاریزاسیون غلظتی، جهت غشا، گزینشپذیری و توانایی غشا در عدم عبور حلشوندههای موجود در محلولهای دو طرف غشا، ایجاد اختلاف فشار اسمزی بالا و قابلیت بازیابی آسان محلول کشنده، اشاره کرد. روش بررسی: در این مقاله پدیده پلاریزاسیون غلظتی، مدل های ریاضی حاکم بر آن و روشهای کاهش آن بهصورت مروری موردمطالعه قرارگرفته است. یافتهها: راهکارهای مهمی برای کاهش پلاریزاسیون غلظتی، تغییر ساختار غشاء و بهینه سازی شرایط فرایندی و محلول کشنده توسط پژوهشگران موردبررسی قرارگرفتهاند. نتیجهگیری: با اینکه پلاریزاسیون غلظتی تأثیر مهمی بر کاهش شار آب عبوری از غشا دارد، بهطوریکه پلاریزاسیون غلظتی داخلی میتواند شار آب را تا حدود 80% شار آب عبوری اولیه کاهش دهد، ولی میتوان با اتخاذ شرایط عملیاتی مناسب و بهینهسازی ساختارغشا آثار منفی آن را کاهش داد.
