دانلود فایل پاورپوینت اسمز معکوس

بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

مقدمه :

اسمز معکوس ، تکنولوژی مدرنی است که آب را برای مصارف متعددی از جمله نیمه رساناها، خوراک پزی، تکنولوژی زیستی، داروها، تولید برق، نمک زدایی آب دریا و آب خوردنی شهری، تصفیه می نماید.از اولین آزمایشاتی که در سال 1950 انجام شد طی آن هر ساعت چند قطره آب تولید می شد، امروزه نتیجه صنعت اسمز معکوس در تولید مشترک جهانی به بیشتر از 7/1 میلیون گالن در هر روز رسیده است. با افزایش روز افزون تقاضاها برای آب خالص (تصفیه شده) ، رشد صنعت اسمز معکوس در قرن آینده با افزایش روبه رو خواهد شد.

اسمز معکوس در سال 1950 در دانشگاه فلوریدا، جائیکه رید و بوتون که توانستند خاصیت نمک زدایی ممبرن استات سلولزرا شرح دهند، آغاز شد

اسلاید 2 :

  اسمز چیست؟

  اگر يك پرده يا لايه نيمه تراوا را در بين دو مايع كه از نظر نوع يكسانند ولي از لحاظ چگالي يا غلظت متفاوتند مثلا آب خالص و آب نمك قرار دهيم به طور طبيعي سيستم به طرف تعادل چگالي كل حركت مي كند پس آب خالص شروع به نفوذ از غشاء كرده تا چگالي آب نمك را پايين بياورد.

• به اين عمل ، اسمز مي گويند.

اسلاید 3 :

اسمز معكوس چيست؟

 در روش اسمز معكوس توسط فشاري كه به مايع پراملاح وارد مي كنيم جهت جريان طبيعي حالت اسمزي را برعكس مي كنيم به اين ترتيب كه بوسيله فشار وارد آمده مطابق شكل پايين املاح كه اجازه عبور از لايه نيمه تراوا را ندارند و در نتيجه آب خالص از غشاء عبور كرده و به طرف ديگر مي رود و بدين صورت آب خالص بدست مي آيد.

اسلاید 4 :

Reverse osmosis

• در اسمز معکوس از فشار برای معکوس نمودن جریان اسمزی آب از درون یک غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌شود. اگر یک غشای نیمه‌تراوا بین دو محلول آب خالص و آب ناخالص قرار گیرد آب بطور طبیعی و تحت خاصیت اسمزی از غلظت بالاتر به غلظت پائین‌تر جریان می‌یابد. این پدیده تا زمانی که پتانسیل‌های شیمیایی دو طرف برابر گردند ادامه خواهد یافت. در حالت تعادل اختلاف فشار بین دو طرف غشا برابر اختلاف فشار اسمزی است. اگر فشاری برابر با اختلاف فشار اسمزی به محلول غلیظ‌تر اعمال گردد جریان آب قطع خواهد شد. در صورتیکه فشار اعمال شده بیشتر از فشار اسمزی باشد جهت جریان طبیعی آب معکوس خواهد گردید.
• در این روش آب با فشار از میان غشایی گذرانده می‌شوند که نیترات و سایر مواد معدنی را فیلتر می کند. نیم تا دو سوم آب پشت این غشا باقیمی ماند که به عنوان آب پسمانده دور ریخته می‌شود. سیستم‌های اسمز معکوس با کارآیی بالا از فشارهای در حد یک میلیون پاسکال استفاه می‌کنند.

اسلاید 5 :

بهترين روش نمك زدائي از آبهاي لب شور استفاده از فرآينداسمز معكوس ميباشد، زيرا سيستم پيچيده اي نداشته و راهبري آن قابل كنترلتر از ديگر روشها ميباشد و با توجه به توسعه روشهاي پيشرفته توليد غشاهاي پليمري، بهكارگيري اين روش توجيه بيشتري دارد.
صنایع امروز برای تصفیه آب مورد استفاده در بخشهای تولید بخار و فرآیند خود از سیستم اسمز معکوس استفاده فراوانی می برند. اساس کار این دستگاهها بر عبور ملکولهای غیریونی مثل آب از یک غشاء با روزنه های بسیار ریز بنا شده است. این غشاءها به صورتی ساخته شده اند که ملکولهای خنثی را براحتی از خود عبور می دهند. به همین دلیل آب ورودی به سیستم، که دارای املاح مختلف است به آب تقریبا خالص تبدیل می گردد. در سیستم اسمز معکوس، جریان ورودی یا خوراک (Feed) به دو جریان آب تصفیه شدهPermeate) )و پساب غلیظ Reject) ) یا  (Brine) تبدیل می شود.

اسلاید 6 :

اساس کار اسمز معکوس

فرض کنید دو ظرف، یکی حاوی آب نمک (1) ودیگری حاوی آب خالص (2) توسط یک لوله به یکدیگر متصل بوده وهر دو دارای ارتفاع مساوی از آب و در یک سطح قرار داشته باشند. جهت برقراری تعادل در غلظت یونهای سدیم و کلراید از ظرف آب نمک، یونهای نمک به صورت نفوذ مولکولی به ظرف آب خالص انتقال یافته تا تعادل غلظت بین هر دو ظرف برقرار گردد. اما اگر بین این دو ظرف و در مسیر جریان آب یک غشاء قرار گیرد که فقط اجازه دهد مولکولهای آب از آن عبور کنند، یونهای نمک اجازه عبور نخواهند داشت.

اسلاید 7 :

لذا برای برقراری تعادل در غلظت، آب خالص از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) انتقال می یابد و این عمل تا آنجا ادامه می یابد که افزایش ارتفاع حاصله در ظرف آب نمک، فشار مضاعف ایجاد کرده و اجازه انتقال آب از ظرف شماره (2) به ظرف شماره (1) را ندهد. این فشار را فشار اسمزی می گویند و طبق قانون Vant Hoff تابعی است از غلظت نمک در هر دو ظرف غشاء.

P1 = ( CS1 – CS2 ) R.T

در اين فرمول :

=P فشار اسمزي

= CS1غلظت نمك در ظرف A يا (محلول خوراك دستگاه )

2 = CSغلظت نمك در ظرف B  (آب محصول تصفيه شده )

= Rثابت گازهاست

= Tدرجه حرارت ( درجه كلوين )

اسلاید 8 :

• حال اگر بخواهيم جهت جريان را معكوس كنيم يعني اينكه مولكولهاي آب از ظرف نمك (A) به سمت ظرف آب خالص (B) جريان پيدا نمايد (عكس حالت قبل) ، لازم است ، فشاري بيشتر از فشار اسمزي به محلول ظرف آب نمك وارد نماييم ، اين فشار P2 و فشار عملياتي نام دارد . لذا مقدار فشار خالص كه باعث مي شود مولكولهاي آب از ظرف آب نمك به طرف ظرف آب خالص منتقل گردد برابر خواهد بود با :
• D.P = P2 – P1
• D.P = Driving pressure ( فشار عقب راندن )
• مثال فوق فرآيند اسمز معكوس را به صورت يك مقدار كم ( Batch ) نشان مي دهد ، ولي در عمل اگر براي تصفيه آب به صورت دائم بخواهيم مطابق مثال عمل كنيم ، افزايش غلظت نمك در ظرف A باعث زياد شدن دائم فشار اسمزي مي شود . كه لازم است مدام فشار عملياتي را افزايش دهيم ، لذا براي جلوگيري از اين مشكل بطور دائم مقداري از محلول غليظ را از دستگاه خارج مي نمائيم ( تحت عنوان پس آب Reject يا آب نمك .Brine) تا غلظت ثابت بماند .

اسلاید 9 :

  با توجه به شكل :
سمت چپ: مولكول های آب در قسمت آب خالص، به خاطر پدیده طبیعی اسمز وارد محفظه آب ناخالص می شوند.

سمت راست : می توان با اعمال فشارP (به میزان بالاتر از فشار اسمزی ) مولكول های آب را وادار كرد كه از محفظه آب شور وارد محفظه آب خالص شوند. این همان مفهوم اسمز معكوس است و راهی است برای تهیه آب شیرین از آب شور.

اسلاید 10 :

انتخاب غشاء ((Membrane Selection

• در سیستم اسمز معکوس غشاء مهمترین و حساسترین قسمت دستگاه می باشد. زیرا فشار عملیاتی مورد نیاز ارتباط مستقیم با ضخامت غشاء و قطر سوراخهای آن دارد. همچنین غشاء به علت تماس مداوم با مواد شیمیایی افزوده شده به آب، بایستی مقاوم بوده و با مواد بازدارنده و ضد زسوب گذار و زیست کشها(Biocides) واکنش ندهد.
• عوامل مؤثر در مقایسه غشاءها عبارتند از:
• 1- قطر سوراخها 2- ضخامت 3- مقاومت در مقابل مواد شیمیایی  4- قیمت  5. افت فشار 6 . شرکت سازنده