بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش شبیه سازی حذف آمونیاک از پسابهای صنعتی توسط تماس دهده غشاء فیبر توخالی مورد بررسی قرار گرفت.به منظور تسریع در حذف آمونیاک از محلول رقیق اسید سولفوریک به عنوان حلال در پوسته استفاده شد. حل معادلات دو بعدی جرم - همراه با ترم واکنش - و ممنتوم به صورت هم زمان توسط نرم افزار کامسول به منظور دستیابی به توزیع غلظت و سرعت در دو جهت شعاعی و محوری انجام گرفت.
در این شبیه سازی اهمیت انتقال جرم و ممنتوم توده ای و مولکولی در قسمت لوله تماس دهنده نشان داده شد و همچنین نتایج شبیه سازی تشکیل لایه مرزی غلظت و سرعت را که بیانگر وجود مقاومت در برابر انتقال جرم می باشند را تائید کرد.تاثیر سرعت پساب و غلظت اولیه پساب بر روی غلظت آمونیاک خروجی و راندمان حذف آمونیاک نیز بررسی شد و نتایج شبیه سازی نشان می دهد که با افزایش سرعت پساب راندمان حذف آمونیاک کاهش می یابد ولی افزایش غلظت اولیه پساب تاثیر چندانی در راندمان حذف ندارد .همچنین استفاده از این نتایج برای محاسبه فلاکس جرم و ممنتوم و غلظت سطح مشترک بسیار کاربردی می باشد.
-1 مقدمه
آمونیاک در عین حال که یکی از محصولات مهم پتروشیمی است ماده اولیه برخی محصولات دیگر پتروشیمی همانند اسید نیتریک ، اوره نیز می باشد . همانطور که می دانیم آمونیاک ماده ای سمی و مضر برای محیط زیست می باشد بنابراین لازم است که برای حذف آمونیاک تمهیداتی صورت گیرد. از روش های حذف آمونیاک می توان به دفع ، تبادل یونی ،جذب سطحی و فرآیندهای اکسیداسیون اشاره کرد ولی این میان استفاده از فرآیند های غشائی به عنوان یک تکنولوژی جدید از اهمیت خاصی بر خوردار گردیده است. [3]_ [1]مهمترین مزایای استفاده از فرآیندهای غشائی عبارتند از:
- 1 راندمان حذف بالا
-2 قیمت مناسب در مقایسه با دیگر فرآیندها
-3 کم شدن مصرف انرژی
-4 سهولت کار با آنها
-5 کم شدن حجم فیزیکی تجهیزات . .[5] _ [4] Hasanoglو همکاران[2 ] بررسی آزمایشگاهی حذف آمونیاک از پسابها با استفاده از دو نوع غشاء فیبر توخالی و صفحات را انجام دادند آنها از محلول اسید سولفوریک رقیق نیز برای افزایش انتقال جرم استفاده کردند در غشاهای فیبر تو خالی پسابها در پوسته و محلول اسید سولفوریک در لوله جریان داشتند. آنها تاثیر پارامترهایی مانند دما غلظت اسید سولفوریک بر غلظت آمونیاک خروجی را بررسی کردند. اشرفی زاده و همکاران حذف آمونیاک از پسابها با استفاده از غشاء فیبر توخالی در لوپ بسته بررسی کردند و موازنه جرم برای تانک حاوی پساب و غشا نوشته شد و تغییرات غلظت با زمان بدست آمد.
-2 معادلات حاکم بر مسئله و مدل ریاضی :
برای شروع مدل سازی، مدل را به سه دامین مختلف تقسیم بندی میکنیم؛ دامین لوله، دامین بدنه غشا و دامین پوسته. تقسیم بندی دامین ها در شکل 1 نمایش داده شده است.
