پديد آورنده :
ميرجاني، پيمان
عنوان :
ساخت غشاء شبكه مركب پلي (وينيل الكل)- نانو سيليكا اتصال عرضي شده با فوماريك اسيد جهت آب گيري تراوش تبخيري از ايزوپروپانول
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
مهندسي شيمي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
سيزده،80ص.: مصور،جدول،نمودار
يادداشت :
ص.ع.به فارسي و انگليسي
تاريخ نمايه سازي :
25/3/93
استاد داور :
مرتضي صادقي، الهام عامري
چكيده فارسي :
۱ چكيده در بين فر يندهاي غشايي تر وش تبخيري فر يندي كارآمد جهت جد سازي جز مخلوطهاي مايع به خصوص مخلوطهاي همجوش و مخلوطهاي با نقطه جوش نزديك به يكديگر ميباشد ز آنجا كه غشا به عنو ن قلب فر يند تر وشتبخيري شناخته ميشود لذ نجام هرگونه صلاح روي آن ز جمله ساخت غشاهاي شبكه مركب جهت دستيابي به مقاومت مكانيكي بهتر و بهبود در خو ص جد سازي آن همانند شار و گزينشپذيري ضروري به نظر ميرسد هدف پژوهش حاضر ساخت غشاهاي شبكه مركب با ستفاده ز پلي وينيل لكل كه يكي ز پركاربردترين پليمرها در ساخت غشاهاي تر وش تبخيري ميباشد تصال عرضي شده با فوماريك سيد و بهبود خو ص آن با فزودن ذر ت نانوسيليكا بود بر ي ين منظور غشاهاي شبكه مركب پلي وينيل لكل با درصدهاي مختلف نانوسيليكا تهيه شده و مورد رزيابي قر ر گرفتند حضور نانوذره در شبكه پليمر با مشاهده پيكهاي مربوط به نانوسيليكا با ستفاده ز آزمون FTIR به ثبات رسيد آزمونهاي مكانيكي ثبات كرد كه فز يش ميز ن نانوذر ت ثر مثبتي برمقاومت مكانيكي غشاهاي شبكه مركب خو هد د شت به گونه ي كه ستحكام كششي در نقطه شكست بر ي غشا بدون نانوذره ز مقد ر ۸۵ MPa با فزودن ۰۲ درصد نانوذره به MPa ۴۲۱ رتقا يافت ثر فزودن نانوذر ت بر خو ص جد سازي غشاهاي شبكه مركب با ستفاده ز آزمون تر وش تبخيري در جد سازي مخلوط آ و يزوپروپانول مورد مطالعه قر رگرفت نتايج تر وشتبخيري نشان د د كه در تركيب درصد ثابت خور ك فز يش درصد نانوسيليكا باعث فز يش همزمان شار وگزينشپذيري ميگردد به گونه ي كه بر ي خور ك ۰۱ درصد وزني آ درون يزوپروپانول در دماي ۰۶ درجه سانتيگر د با ستفاده ز غشا شبكه مركب حاوي ۰۲درصد وزني نانوسيليكا ميز ن شار ۰ ۴۳۶ kg m2 h و گزينشپذيري ۳۶۷ به دست آمد ين مقادير بر ي غلظت يكسان خور ك و دما و غشا حاوي ۵ درصد وزني نانوسيليكا به ترتيب معادل ۳۵۱ ۰ و ۷۷۲ بودند ميتو ن ذعان د شت كه مهمترين دستاورد ين پژوهش همين فز يش همزمان دو مشخصه جد سازي غشا با فزودن نانوذره بود علاوه بر ثر درصد نانوذر ت ثر پار مترهاي عملياتي مانند غلظت و درجه حر رت خور ك بر خو ص جد سازي نيز مورد بررسي قر ر گرفت فز يش غلظت و درجه حر رت خور ك فز يش شار و كاهش گزينشپذيري ر در پي د شت كلمات كليدي پلي وينيل لكل غشا شبكه مركب نانوسيليكا تر وشتبخيري يزوپروپانول
چكيده انگليسي :
Abstract Among various membrane processes pervaporation is an effective process for separating thespecies of liquid mixtures particularly azeotropic and close boiling mixtures The membraneis the most important and key part of the pervaporation process and therefore it is useful to dosome modification including making mixed matrix membranes to improve membraneproperties such as mechanical and thermal resistance as well as separation characteristicsnamely permeation flux and separation selectivity The subject of the present research workwas synthesis of MMMs using poly vinyl alcohol which is widely used polymers forpreparing pervaporation membranes cross linked with fumaric acid and improvingmembrane properties by adding silica nano particles to the membrane matrix To this aim properties of the MMMs were studied by adding different amount of nano silica particles toPVA membranes matrix The incorporation of nano particles into the polymer matrix wasconfirmed with FT IR analysis by the observation the peak related to SiO 2 According tomechanical tests increasing the nano particles loading in the polymer matrix improved themechanical stability of the membranes For example when 20 percent of nano silica wasadded to the polymer matrix tensile Strength at break was enhanced from 85MPa for purePVA to 124MPa for the MMM The synthesized MMMs were used for pervaporationdehydration of water isopropanol mixtures to investigate the effects of nano silicaincorporation in the polymer matrix on its PV performance The pervaporation results atconstant feed concentration showed simultaneous enhancement of flux and selectivity uponadding nano silica to the membrane matrix so that for a feed containing 10 wt water at60 C the flux and selectivity for the MMMs containing 20 wt of nano silica were 0 436kg m2 h and 763 respectively At the same feed concentration and temperature these valueswere 0 153 and 277 for the membrane containing 5 wt nano silica It is worth mentioningthat the most important achievement of this work was simultaneous enhancement of theseparation characteristics by adding nano silica particles In addition to to the effect of nanoparticles content effects of operating conditions such as feed composition and temperature onthe membrane performance were studied It was observed that increasing in the feedconcentration and temperature led to increasing flux and selectivity decline Keywords poly Vinyl Alcohol Mixed Matrix Membrane Nano Silica Pervaporation Isopropanol
استاد داور :
مرتضي صادقي، الهام عامري
