تبلیغات
chemistry - اسمز معکوس


Admin Logo
themebox Logo


نویسنده :bati .
تاریخ:یکشنبه 30 مهر 1391-08:51 ب.ظ

اسمز معکوس

اسمز معکوس یکی از روشهای اساسی تصفیه آب است که در ساخت نیمه هادیها، تجهیزات پزشکی و صنایع دارویی مورد استفاده قرار میگرد.

آب خالص تهیه شده با استفاده از این روش در عمل دیالیز و نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در مصارف خانگی و کاربردهای دیگر در سیسیتم اسمز معکوس از فیلتر هایی که دارای منافذ بسیار ریز هستند، استفاده می شود.

این فیلتر هاRO را قادربه تفکیک جامدات معلق، ذرات بسیار ریز و ذرات Endotoxin (ذرات بسیار ریز که با صنایع داروسازی مرتبط هستند)می سازد.

در فرایند RO از یک پمپ و یک غشای نیمه تراوا استفاده می شود.پمپ، نیروی رانش را مهیا می کند.غشای نیمه تراوا بین آب و ماده حل شده، تمایل دارد که آب را از خود عبور دهد.بنابراین اکثر ماده حل شده در پشت غشا باقی می ماند و این کار موجب تغلیظ جریان در پشت غشا می شود.

غشایRO قادر به حذف ذرات معلقی است که به هیچ نحو قابل عبور از غشا نیستند مگر اینکه آسیب مکانیکی به غشا وارد شود.(غشا پاره شود.)

اسمز معکوس یک فرایند جداسازی است.در این فراین جریان خوراک به دو جریان اب محصول و جریان آب تغلیظ شده تقسیم می شود.

این روش با عمل فیلتر کردن آب که در آن کل خوراک از فیلتر عبور کرده و ذرات معلق در پشت فیلتر باقی می مانن، مقایسه می شود

تئوری اسمز معکوس:

در سیستم های RO موتد محلول در آب با استفاده از یک غشای نیمه تراوا از آن جدا می شوند به طوری که عبور آب از غشا در مقایسه با موتد محلول، در اولویت است. غشای اسمز معکوس بسیار آب دوست است. بدین معنا که آب، جذب ساختمان شیمیایی اش می شود. آب می تواند با حلقه های انتهایی پلیمر پیوند برقرار کند که اینکار موجب سهولت  نفوذ آب در ساختمان پلیمری غشا و سپس خروج از آن می شود.

قابلیت نفوذ پذیر بودن یک غشای RO برای تمام نمکها یکسان نیست.درصد عبور یونهای کوچکتر یا یونهای دارای بار الکتریکی کمتر از غشا، نسبتا بیشتر از یونهای بزرگتر یا یونهای دارای بار الکتریکی بیشتر است.

معمولا کتیونها یا آنیونهای با ظرفیت بالاتر، بهتر از کاتیونها و آنیونهای با ظرفیت پایینتر دورریز می شوند.

چگونگی عبور یک مولکول آلی از آب به شکل، اندازه فیزیکی، و مشخصات شیمیایی آن بستگی دارد.قابلیت نفوذ مولکول های آلی قطبی و کوچکتر معمولا بهتر از مولکولهای خنثی و بزرگتر است.

توانایی عبور آب از درون غشا، از مزایای استفاده از RO بجای اولترافیلتراسیون است.سرعت آب قبل از رسیدن به غشا با سرعت موضعی آن در هنگام عبور از غشا برابر است.این ویژگی RO با ویژگی عبور آب از فضای یک اولترافیلتراسیون کاملا فرق دارد.

در غشایUF جریان آب باید از میان منافذ آن عبور کند.این منافذ نسبت به سطح غشا، حداقل سطح مقطع را دارا هستند.در نتیجه آب موجود در سطح غشا فقط به منافذ باز آن فشار وارد میکند که این منافذ، درصد بسیار ناچیزی از سطح غشا را تشکیل میدهد در نتیجه سرعت موضعی آب در هنگام عبور از منافذ بسیار بیشتر از سرعت آب در سطح توده جریان است.

طراحی اسمز معکوس:

فرایند اسمز معکوس شامل پمپ، المنت غشا و اتصالات متفرقه برای لوله کشی است. در بعضی موارد به منظور حداکثر بهره وری از غشایRO که از نظر اقتصادی برای اکثر واحدهای بزرگ مفید است.

انتخاب غشا:

برای تهیه آب خالص، از غشای سلولز استات(CA) و پلی امید(PA) استفاده می شود که این دو از گروه پلیمر ها هستندو نوع سوم پلی سولفان باردار است.

یک مزیت غشای سلولز استات نسبت به سایر غشاها، یک غشای بدون بار است بدین معنا که حلقه های انتهایی پلیمر به شدت قطبی نیستند به طوری مه تمایل غشا به گرفتگی سطح بسیار ناچیز است.

                          صفحه ای

                         لوله ای

 آرایش المنتها         هالو فایبر

                        حلزونی

 

بازدهی سیستمRO :

بازدهی سیستمRO  نسبت جریان آب محصول به آب خوراک است.بازدهی، میزان بهره برداری از سیستم و همچنین میزان غلظت سیال حلال را نشان می دهد.

هر قدر بازدهی بیشتر باشد، میزان آب تغلیظ شده و همچنین آب خوراک کمتر خواهد بود که این بستگی به خصوصیات و شرایط آب محصول دارد.

بازدهی زیاد در سیستمRO موجب مصرف کمتر جریان برق، مواد پیش تصفیه شیمیای یا آب و نیز کاهش هزینه تصفیه پساب خواهد شد.

اسکلت ساختمانیRO:

با توجه به اسکلت ساختمانی هر یک از قطعات RO، استحکام آنها باید به اندازه ای باشد که قابل حمل و نقل باشند. اسکلت باید به اندازه کافی صلب باشد تا هم محوری الکتروموتور و پمپ فشار قوی را حفظ کندو نیز به خوبی از محفظه های المنت غشاها و اتصالات لوله های ورودی و خروجی محافظت کند و همچنین باید به اندازه کافی صلب باشد تا از وقوع ارتعاشات جلوگیری کند.

جنس لوله و طراحی:

لوله ها تحت فشار هستند.لوله های فشار قوی باید قادر به تحمل فشار موجود در سیستم باشد. معمولا از فولاد زنگ نزن برای ساخت لوله های تحت فشار بالا استفاده می شود.

لوله های فولاد زنگ نزن در سیستم هایی که جریان آب کم است نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

پمپ فشار قوی:

پمپ فشار قوی یکی از اجزای اصلی سیستمRO است. جریان ارام و پیوسته برای غشا باید توسط پمپ تامین شود.ظرفیت آن باید به اندازه ای باشد که قادر به تامین جریان لازم با فشار مطلوب در شرایط مختلف بهره برداری از غشا RO باشد.

مصرف انرژی پمپ فشار قوی، یکی از موارد هزینه بر سیستمRO است و بنابراین بازدهی انرژی در مورد اقتصاد کل سیستم ضروری به نظر می رسد.

 






 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.