جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای امیرحسین سراجی)
موضوع: طراحی سیستم آب‌شیرین‌کن خانگی به روش الکترودیالیز
ارائه دهنده: اميرحسين سراجي
استادان راهنما: دكتر محمدرضا سليم پور
استادان مشاور: دكتر محمود فرزين
استادان داور: دكتر علي اكبر عالم رجبي- دكتر محسن ثقفيان
چکيده
يكي از معضلات كشورهاي خاورميانه ازجمله ايران، كمبود آب شيرين است. تكنولوژي شيرين سازي آب يكي از موضوع هاي موردتوجه پژوهشگران به‌ویژه در دهه اخير است. الكترودياليز يك روش نمك زدايي الكتروغشايي است كه از ميدان الكتريكي براي جداسازي يون ها در آب استفاده مي كند. آب تغذيه وارد كانال هاي بين غشاهاي تبادل آنيوني و كاتيوني كه به طور متناوب بين دو الكترود قرار دارند، مي شود. ميدان الكتريكي ایجادشده، يون ها را به سمت الكترودهايي با علامت مخالف هدايت مي كند. كاتيون ها و آنيون ها به ترتيب مي توانند از غشاهاي تبادل كاتيوني و آنيوني عبور كنند اما از غشاهاي تبادل آنيوني و كاتيوني منتقل نخواهند شد. ازآنجایی‌که سيستم هاي اسمز معکوس خانگي معمولاً با بازيابي 40 تا 50 درصدي كار مي كنند، لذا 50 تا 60 درصد آب ورودي در اين روش قابل استفاده نخواهد بود. يكي از مزيت هاي سيستم الكترودياليز بازيابي آب بالاي آن نسبت به اسمز معکوس است. در اين پژوهش از بازيابي 80% و 70% براي سيستم هاي ناپيوسته و پيوسته استفاده مي شود. هدف از انجام اين پژوهش طراحي يك سيستم الكترودياليز در حالت هاي عملكردي پيوسته و ناپيوسته مي باشد. سيستم ناپيوسته براي كاربرد خانگي و سيستم پيوسته براي شرايط بحران كه دسترسي به برق امكانپذير نيست، موردتوجه قرار مي گيرند. در اين پژوهش ابتدا بخش الكترودياليز كه هسته كار است طراحي مي شود. بدين منظور معادلات حاكم، به كمك كدي كه در نرم‌افزار EES نوشته شده است به صورت تحليلي حل خواهند شد. در سيستم ناپيوسته نتايج نشان مي دهد كه با افزايش تعداد سلول ها و سطح مقطع هرکدام از غشاها، سطح مقطع مؤثر كل افزايش مي يابد و به دنبال آن زمان نمك زدايي كاهش پيدا مي كند؛ همچنين در اين سيستم نتايج نشان مي دهد كه با افزايش سرعت جريان آب در حال گردش، انرژي مصرفي دستگاه افزايش مي يابد. در انتها براي اعتبارسنجي عملكرد سيستم ناپيوسته از داده هاي تجربي ناير و همكاران استفاده شد. در سيستم پيوسته نتايج نشان ميدهد كه با افزايش سرعت آب، افت فشار و فشار ثقلي دستگاه، هر دو افزايش مي يابد، اما افت فشار دستگاه در مقابل فشار ثقلي سريعتر افزايش مي يابد. در سيستم پيوسته ازآنجایی‌که داده هاي تجربي براي اعتبارسنجي پژوهش موجود نبود، از پژوهش تحليلي لي و همكاران استفاده شد.
کلمات کليدی: نمک زدایی- دستگاه آب شیرین‌کن- الکترودیالیز- آب شور- طراحی فرآیند