روش جداسازی غشائی روش نسبتاً جدیدی می باشد. جداسازی توسط غشاءها تا حدود 30 سال پیش از لحاظ تکنیکی به عنوان یک روش جداسازی چندان مورد توجه نبود. اما امروزه با پیشرفت این تکنولوژی ، فرآیندهای غشائی در محدوده وسیعی از کاربردها مثل صنایع داروئی و لبنیات، بیوتکنولوژی، نفت، گاز و ... استفاده می شوند و این کاربردها روز به روز افزایش می یابند. از جمله فرآیندهای غشائی می توان میکروفیلتراسیون ، اولترافیلتراسیون ، نانوفیلتراسیون ، اسمزمعکوس ، دیالیز ، الکترودیالیز ، جداسازی گازها و تراوش تبخیری و ... اشاره نمود. امروزه در بین فرآیندهای جداسازی غشائی فرایندهای سنتی مثل میکروفیلتراسیون ، اولترافیلتراسیون ، اسمزمعکوس موقعیت خود را تثبیت نموده اند. این در حالی است که فرآیند هایی مثل جداسازی گازها و تراوش تبخیری در مقیاس صنعتی به عنوان جایگزین تکنولوژی های جداسازی مرسوم توسعه فراوانی یافته اند و همچنین استفاده از زمینه های جدید مثل تقطیر غشائی و راکتورهای غشائی و ... مورد توجه قرار گرفته است.
مزایای تکنولوژی غشائی را می توان به صورت زیر بیان نمود:
1- مصرف انرژی عموماً پایین است.
2- جداسازی می تواند به صورت مداوم صورت پذیرد.
3- فرایندهای غشائی می توانند به راحتی با دیگر فرایندهای جداسازی ترکیب شوند.
4- جداسازی می تواند تحت شرایط آرام و ملایم صورت پذیرد.
5- خواص غشاء ها متنوع هستند و می توانند تعدیل گردند.
6- هیچ ماده اضافه کننده ای لازم نمی باشد.
البته باید اذعان داشت که علی رغم پیشرفت چشم گیر این تکنولوژی ، دانش فنی در مورد غشاء ها و پدیده های پیچیده واقع شونده در آنها راه زیادی تا تکمیل شدن دارد و تحقیقات زیادی باید صورت پذیرد تا مبنای محکمی برای طراحی های صنعتی فراهم گردد.
از مشکلات پیش روی این تکنولوژی می توان به موارد زیر اشاره نمود:
1- مشکل پلاریزاسیون غلظت و جرم گیری غشاء
2- عمر کوتاه غشاءها
3- انتخاب گری و شار پایین
2-2- غشاء
اگر چه تعریف دقیقی از غشاء مشکل می باشد ولی در یک تعریف عمومی غشاء را می توان به عنوان یک حایل انتخاب گر بین دو فاز تعریف کرد که انتخاب گری جز خصوصیات ذاتی غشاء می باشد. تعریف بالا در واقع تعریف ماکروسکوپی غشاء می باشد، زیرا هیچ اطلاعی راجع به ساختار غشاء و خصوصیات جداسازی آن نمی دهد. ولی در حال حاضر می توان گفت که جداسازی به علت اینکه غشاء قابلیت انتقال یک جز را سریع تر از اجزا دیگر دارد، انجام می شود و این تفاوت در قابلیت انتقال می تواند به علت تفاوت در شکل ، اندازه و ساختار شیمیایی و... مولکول های مخلوط باشد.
قبل از اینکه وارد بحث فرایندهای غشائی شویم ابتدا لازم به نظر می رسد بهتر باشد دید وسیع تری نسبت به خود غشاء داشته باشیم لذا در این قسمت مختصری راجع به این مورد توضیح داده می شود.
برای طبقه بندی مفید اطلاعات ممکن است غشاءها را از دیدگاه های مختلف دسته بندی نمود. نخستین دسته بندی غشاءها را براساس ماهیت آنها انجام می دهیم. در این طبقه بندی غشاءها به دوگروه اصلی غشاءهای بیولوژیکی و غشاءهای سنتز شده تقسیم می شوند. این تقسیم بندی واضح ترین تمایز ممکن بین غشاءها می باشد، زیرا این دو گروه غشاءها کاملاً از لحاظ ساختار و خصوصیات تابعی با هم متفاوت می باشند. به دلیل کاربردهای صنعتی غشاءهای سنتز شده به توضیح این گروه می پردازیم:
2-2-1 غشاءهای سنتز شده
غشاء های سنتز شده به دو گروه غشاء های آلی وغیر آلی تقسیم بندی می شوند غشاء های آلی شامل غشاء های پلیمری وغشاء های مایع می باشند وغشاءهای غیر آلی شامل غشاءهای سرامیکی، فلزی ، شیشه ای وزئولیتی می باشند.
2-2-1-1 غشاءهای آلی
اولین گروه غشاءهای آلی غشاءهای مایع می باشند که یک فیلم نازک مایع هستند که اجزا مخلوط در آن حل شده وسپس توسط نفوذ منتقل می شوند البته انتقال غالبا توسط حامل هائی که انتقال یک جزء را تسهیل می کنند مؤثر تر می شود. توجه ویژه ای این روز ها به غشاء های مایع می شود زیرا باعث حل بسیاری از مسائل جداسازی شده اند. مهم ترین گروه غشاءهای آلی غشاءهای پلیمری می باشند مواد پلیمری بسیارمتنوعی با خواص متفاوت که قابلیت کاربرد در جداسازی مواد مختلف را دارند موجود می باشد کاربرد مواد پلیمری در جداسازی غشائی بسیار زیاد می باشد.
پیشگفتار
فصل اول : کلیات
1-1- مقدمه
1-2- پیشینه تحقیق
1-3- ساختار پایان نامه
فصل دوم : غشاء و فرایندهای غشایی
2-1- مقدمه
2-2- غشاء
2-3- تقسیم بندی غشاءها بر اساس مورفولوژی و ساختار
2-4- انتخاب مواد به عنوان غشاء
2-5- مدول ها و کاربرد صنعتی غشاءها
2-5-1- مدول های تخت
2-5-2- مدول های لوله ای
2-6- بررسی اجمالی کاربردهای فرایندهای غشایی
فصل سوم: جداسازی غشایی گازها
3-1- مقدمه
3-2-جداسازی گازها
3-2-1-جداسازی گاز توسط غشاءهای متخلخل
3-2-2-جداسازی گازها توسط غشاءهای غیر متخلخل
3-3- جنبه های مختلف جداسازی
3-4-غشاءهای مورد استفاده در فرایند جداسازی گاز
3-5- کاربردهای فرایند جداسازی گاز
فصل چهارم: مبانی تئوری نفوذ
4-1-فرمولاسیون استفان ماکسول در نفوذ
4-2- انتقال از خلال غشاء های غیر متخلخل
4-3- مدل انحلالنفوذ ومعادلات رسوخ
4-4- نفوذ در غشا ءهای پلیمری
4-5- استفاده از یک رابطه تجربی
4-6- نفوذ چند جزئی
4-7- قانون تجربی فیک تعمیم یافته
4-8-مدلهای جذب برپلیمرهای شیشه ای
4-9- مدل هنری
4-10-مدل دو جزیی هنریلانگ بر مایر
4-11- مدلهای جذب مخلوط
4-12- مدل توسعه یافته فلوریها گینز
4-13- مدل توسعه یافته لانگ مایر
4-14- مدل توسعه هنریلانگ مایر
4-15- فرمولاسیون استفانماکسول برای تعیین معادلات فلاکس در نفوذ مخلوطهای چند جزئی
4-16- تعیین عناصر ماتریس ترمودینامیکی
4-17- حل مدل انتقال
4-18- تعیین عناصر ماتریس ترمودینامیکی دو جزئی
4-19- محاسبه مشتقات جزئی
فص
ل پنجم: خلاصه نتایج
5-1- خلاصه نتایج
فصل ششم: خروجی نرم افزار شبیه سازی فرایندهای غشایی membcalc
6-1-سیستم پروپانپروپیلن
6-2- سیستم متاندی اکسید کربن
6-3- سیستم اتاناتیلن
علائم و نشانه ها
زیرنویس ها
مراجع
شامل 170 صفحه فایل word
دانلود تحقیق جداسازی غشایی گازها
نویسند‌گان: مرتضی کاشی ، منصور راسخ ، امیرحسین افکاری سیاح ، محمدحسین کیانمهر 
