پديد آورنده :
ابراهيميان، فريناز
عنوان :
جداسازي آب و ايزوپروپيل الكل به روش تراوش تبخيري با استفاده از غشاء پلي( وينيل الكل) ليتيم برومايد
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
چهارده، 73ص.: مصور
استاد راهنما :
مرتضي صادقي، احمد محب
استاد داور :
محمود معصومي، امير رزمجو
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/01/18
چكيده فارسي :
چكيده تراوشتبخيري فرآيندي كارآمد جهت جداسازي اجزا مخلوطهاي مايع به خصوص آزئوتروپها و مخلوطهاي با نقطهجوش نزديك به يكديگر ميباشد از آنجا كه غشا مؤثرترين عامل جهت بهبود خواص جداسازي از جمله شار و گزينشپذيري ميباشد لذا انتخاب صحيح پليمر و انجام هر گونه اصالح برروي آن بسيار حائز اهميت است در بين مواد پليمري مختلف پلي وينيل الكل به دليل مقاومت شيميايي و مكانيكي باال و نيز خاصيت آبدوستي در آبزدايي از مواد آلي بسيار مورد توجه قرار گرفته است از محدوديتهاي اين پليمر ميزان تورم زياد در محيطهاي آبي ميباشد كه با استفاده از يك عامل اتصال عرضي قابل پيشگيري است در اين پژوهش از گلوتارالدهيد به منظور ايجاد اتصاالت عرضي و هيدروكلريكاسيد به عنوان كاتاليست اين واكنش استفاده شد ايجاد گروههاي عاملي استال و اتر حاصل از واكنش پلي وينيلالكل با گلوتارالدهيد توسط آزمون FTIR تأييد گرديد جهت افزايش ماهيت آبدوستي غشاها ليتيمبرومايد كه نمكي بسيار آبدوست ميباشد مورد استفاده قرار گرفت افزودن ليتيم برومايد سبب افزايش ميزان آبدوستي وبلورينگي غشاها گرديد جهت بررسي اثر ميزان ليتيمبرومايد در غشا پلي وينيلالكل درصدهاي متفاوت اين نمك از 51 1 تا يك درصد وزني در ساخت غشا مورد استفاده قرار گرفت نتايج حاصل از آزمونهاي تراوشتبخيري در دماي 51C نشان داد كه افزايش ليتيمبرومايد تا 5 1 درصد وزني سبب افزايش ميزان شار ميگردد درحاليكه با افزودن مقادير بيشتر شار عبوري از غشا كاهش مييابد درحاليكه گزينشپذيري با افزايش ميزان ليتيمبرومايد افزايش مييابد بر اساس نتايج آزمونهاي XRD و DSC كمترين ميزان بلورينگي مربوط به غشاي حاوي نيم درصد وزني ليتيمبرومايد ميباشد و از آنجا كه افزايش ميزان بلورها سبب كاهش حجمهاي آزادمي گردد شار بيشينه غشا حاوي 5 1 درصد وزني ليتيم برومايد قابل توجيه است غشا خالص داراي گزينشپذيري 67 و شار 1 4113 2 بود در حاليكه حضور يك درصد وزني نمك سبب افزايش گزينشپذيري به 377 و شار به 1 4169 2 گرديد عالوهبر ميزان ليتيمبرومايد اثر گرماي خوراك نيز بر خواص جداسازي غشاهاي ساده و غشاهاي حاوي نيم و يك درصد وزني ليتيمبرومايد به ترتيب داراي بيشترين شار و گزينشپذيري مورد بررسي قرار گرفت افزايش گرماي خوراك افزايش شار و كاهش گزينشپذيري را در پي داشت با استفاده از رابطه آرنيوس انرژي فع السازي غشاها محاسبه گرديد از آنجا كه انرژي فع السازي بيانگر ميزان وابستگي شار به دما ميباشد غشا حاوي نيم درصد نمك داراي كوچكترين انرژي فع السازي و درنتيجه داراي كمترين ميزان وابستگي به دما ميباشد كلمات كليدي تراوشتبخيري پلي وينيلالكل ليتيمبرومايد بلورينگي
چكيده انگليسي :
Pervaporation separation of water isopropyl alcohol mixture by PVA LiBr membrane Farinaz Ebrahimian f ebrahimian@ce iut ac ir 25 January 2016 Department of Chemical Engineering Isfahin University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc language FarsiSupervisor Morteza Sadeghi m sadeghi@cc iut ac ir Ahmad Moheb ahmad@cc iut ac irAbstractAmong the various membrane processes pervaporation is an effective process for separating the species ofaqueous mixtures particularly azeotropic and close boiling point mixtures Because the membrane isrecognized as the most important part of the pervaporation process the correct choice of polymer and anymodification is essential to acquire membranes with better separation properties such as permeation flux andselectivity Among different polymer materials poly vinyl alcohol is the most considered polymer due to thehigh chemical and mechanical resistance and its hydrophilic nature The limitation of this polymer is its highswelling in aqueous solutions that can be prevented by crosslinking In this study Glutaraldehyde is used ascross linking agent and Hydrochloric acid as the catalyst of this reaction The creation of acetal and etherfunctional groups of the reaction of Glutaraldehyde and poly vinyl alcohol was confirmed by FT IR In orderto increase the hydrophilic nature of membrane Lithium bromide which is a hydrophile salt was used Additionof Lithium bromide increased crystallinity and the hydrophilic nature of membranes To investigate the effectof Lithium bromide content on PVA membrane different amounts of this salt from 0 05 wt to 1 wt wasused for preparation of membranes The results of pervaporation tests revealed that by increasing LiBr to 0 5wt the flux increases however by increasing Lithium bromide from 0 5 wt to 1 wt the flux decreases But the selectivity of membranes increases by increasing the content of Lithium bromide According to DSCand XRD curves PVA 0 5 LiBr has the lowest crystallinity As the increased crystallinity decreased freevolumes the highest permeation flux in PVA 0 5 LiBr is to be expected Pure PVA membrane has the selectivity and flux of 76 and 0 1049 2 respectively while the addition of 1 wt LiBr increases selectivity and flux to 779 and 0 1063 2 In addition of the effect of content of Lithium bromide the effect of feed temperature was also investigated It was observed that permeation flux increased with increasing temperaturebut selectivity was decreased Arrhenius plots were drawn to compute the activation energies for the totalpermeation flux As the temperature dependency of flux for a membrane can be indicated by the magnitude ofactivation energy so the temperature dependency of membrane containing 0 5wt LiBr is the fewest Keyword poly vinyl alcohol lithium bromide pervaporation crystallinity
استاد راهنما :
مرتضي صادقي، احمد محب
استاد داور :
محمود معصومي، امير رزمجو
