عنوان مقاله :
رطوبت‌زدايي از جريان گاز با استفاده از غشاي نانوساختار الياف توخالي پلي‌اتر ايميد در تماس‌دهنده غشايي
عنوان به زبان ديگر :
Dehumidification of Gas Stream Using Nanostructured Polyetherimide Hollow Fiber Membrane in Membrane Contactor
پديد آورندگان :
محمدپورگرجي، ابوالقاسم دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - دانشكده مهندسي شيمي، بابل , باكري جعفركلائي، غلامرضا دانشگاه صنعتي نوشيرواني بابل - دانشكده مهندسي شيمي، بابل
كليدواژه :
تماس‌دهنده غشايي الياف توخالي , غشاي نانوساختار پلي‌اتر ايميد , ماژول تماس‌دهنده , رطوبت‌زدايي , مونواتيلن گليكول
چكيده فارسي :
فرضيه: هدف اين پژوهش، رطوبت‌زدايي جريان گاز با يكي از جديدترين روش‌هاي جداسازي است. فرايندهاي مختلفي براي رطوبت‌زدايي پيشنهاد شده است كه از آن جمله مي‌توان به استفاده از مايع جاذب و فرايند جذب سطحي اشاره كرد كه فرايند اول به‌دليل هزينه‌هاي سرمايه‌گذاري و عملياتي كمتر، بيشتر مورد توجه قرار گرفته است.
روش‌ها: دو عدد ماژول تماس‌دهنده غشايي الياف توخالي براي رطوبت‌زني و رطوبت‌زدايي جريان گاز با استفاده از غشاهاي الياف توخالي پلي‌اتر ايميد ساخته شد. ابتدا گاز خشك ورودي، در ماژول تماس‌دهنده اول مرطوب شده و سپس فرايند رطوبت‌زدايي در ماژول دوم انجام شد. در فرايند رطوبت‌زدايي، جاذب مونواتيلن گليكول، خارج از الياف و گاز مرطوب داخل الياف جريان داشتند و اثر عوامل مختلف عملياتي مانند سرعت جريان و فشار گاز مرطوب ورودي بر عملكرد سامانه رطوبت‌زدا بررسي شد.
يافته‌ها: نتايج نشان داد، با افزايش سرعت جريان گاز مرطوب از SLPM (standard liter per minute) برابر 1 به 3، شار جذب بخار آب %133 افزايش يافت كه بيانگر غلبه اثر كاهش مقاومت انتقال جرم فاز گاز در فرايند رطوبت‌زدايي بر كاهش مقدار رطوبت گاز ورودي به سامانه رطوبت‌زداست. همچنين، با افزايش فشار گاز مرطوب از 1bar به 5bar، شار جذب بخار آب %55 كاهش يافت كه نشان داد، كاهش مقدار رطوبت گاز ورودي به سامانه رطوبت‌زدا به‌دليل افزايش فشار گاز بر فرايند جذب بخار آب اثر گذاشته است. بنابراين شرايط عملياتي در فرايند رطوبت‌زدا بايد براساس پارامترهاي مؤثر انتخاب شود.
چكيده لاتين :
Hypothesis: Dehumidification of a gas stream was carried out by one of the newest separation techniques. Different processes have been proposed for gas humidification such as absorption process using an absorbent and adsorption process with higher capital and operating costs than the former. The former process is more common.
Methods: For humidification/dehumidification process two hollow fiber membrane contactor modules were made using polyetherimide hollow fiber membranes. At first, the dry inlet gas was humidified in the first contactor module and then, the dehumidification process was performed by the second module. In dehumidification process, monoethylene glycol (as the absorbent) was allowed to flow through the shell side of the contactor while the wet gas flowed through the fibers. The different operating parameters such as the pressure and flow rate of the wet gas were studied in relation to the performance of dehumidification system.
Findings: The results showed that by increasing the wet gas flow rate from 1 SLPM (standard liter per minute) to 3 SLPM, the water vapor absorption flux increased by 133%, indicating that the effect of decrease in gas phase mass transfer resistance in dehumidification process overcomes the effect of reduction in humidity content of the inlet gas to the dehumidification system. Furthermore, by increasing the gas pressure from 1 bar to 5 bar, the water vapor absorption flux decreased by 55% which showed that drop in humidity content of the inlet gas to dehumidification system (due to the pressure enhancement) affects the water vapor absorption process. Therefore, the operating conditions of the dehumidification process should be selected based on the effective parameters.
عنوان نشريه :
علوم و تكنولوژي پليمر
