اثر پلاریزاسیون غلظتی در فرآیند شیرین‌سازی آب به روش اسمز مستقیم (مروری)

نوع مقاله: مقاله مروری

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای مهندسی شیمی/سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

2 استادیار مهندسی شیمی/سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

3 دانشیار مهندسی شیمی/ سازمان پژوهشهای علمی و صنعتی ایران

چکیده

زمینه و هدف: انرژی و آب دو عامل از مهم‌ترین عوامل چالش‌برانگیز هستند که بشر در هزاره سوم با آن‌ها مواجه است. در این میان روش‌های مختلفی برای نمک‌زدایی آب به‌کاربرده شده که ضمانت اجرایی و صنعتی شدن این روش‌ها، بهینه بودن آن‌ها ازلحاظ مصرف انرژی و داشتن بازده مناسب است. یکی از این روش‌ها، استفاده از فرآیند اسمزی است که خود به دو بخش اسمز معکوس و اسمز مستقیم تقسیم می‌شود. در حال حاضر، فرآیند اسمز معکوس به‌صورت وسیع در مقیاس صنعتی به‌کاربرده می‌شود. فرآیند اسمز مستقیم طی دهه اخیر مورد توجه قرار گرفته و در راه تجاری شدن با چالش‌های جدی مواجه است. ازجمله عوامل تأثیرگذار در فرآیند اسمز مستقیم می‌توان به: خواص محلول خوراک و محلول کِشنده (اسمزی)، پلاریزاسیون غلظتی، جهت غشا، گزینش‌پذیری و توانایی غشا در عدم عبور حل‌شونده‌های موجود در محلول‌های دو طرف غشا، ایجاد اختلاف فشار اسمزی بالا و قابلیت بازیابی آسان محلول کشنده، اشاره کرد. هدف از این مقاله، مروری بر پلاریزاسیون غلظتی، مدل‌های ریاضی حاکم بر آن و روش های کاهش آن می باشد.
یافته‌ها: پلاریزاسیون غلظتی تأثیر مهمی بر کاهش شار آب عبوری از غشا دارد به‌طوری‌که پلاریزاسیون غلظتی داخلی می‌تواند شار آب را تا حدود 80% شار آب عبوری اولیه کاهش دهد. راهکارهای مهم برای کاهش پلاریزاسیون غلظتی، تغییر ساختار غشاء و بهینه‌سازی شرایط فرایندی و محلول کشنده توسط پژوهشگران مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات