میهن فایل

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل 1- تکنولوژی های غشایی 7

1-1- پیشگفتار 7

1-2- انواع قالبهاي غشا 13

1-2-1- طرح صفحه ای قالبی 13

1-2-2- طرح لوله ای 13

1-2-3- طرح مارپیچ 13

1-2-4- صافی های فیبر میان تهی 14

1-3- منابع 15

فصل 2- كاربرد فرايند فيلتراسيون غشايي در تصفيه پساب نفتي واحد پالايش نفت 17

2-1- مقدمه 17

2-2- تئوري 23

2-3- مواد 25

2-3-1- غشا 25

2-4- خوراك فرايند 25

2-5- آزمايش ها 26

2-5-1- روش انجام آزمايش ها 26

2-6- آناليز نمونه ها 28

2-7- نتايج و بحث 28

2-7-1- بررسي پارامترهاي عملياتي بر روي فلاكس تراوشي، پس دهي و مقاومت گرفتگي 28

2-7-2- تاثير فشار عملياتي 28

2-7-3- تأثير سرعت جريان عرضي 31

2-7-4- تأثير دماي خوراك 34

2-7-5- عملكرد غشا پلي سولفون تحت شرايط بهينه 36

2-7-6- بررسي و مقايسه نتايج حاصل از روش هاي مختلف تصفيه 38

2-7-7- تعيين مكانيزم گرفتگي 39

2-8- منابع 44

فصل 3- میکرو-نانو فیلتراسیون (نانو ذرات مغناطیسی) 49

3-1- مقدمه 49

3-2- نانو مواد 49

3-3- نانو مواد حفره ای 51

3-4- زئولیت 52

3-5- جمع بندی 54

3-6- منابع 55

يكي از عمده ترين مشكلات محيط زيست در قرن حاضر پساب هاي نفتي توليد شده توسط مراكز صنعتي خصوصاً پالايشگاه ها و مراكز پخش مواد نفتي مي باشد [1]. پساب هاي حاوي مواد نفتي و امولسيون هاي نفت-آب دو آلاينده اصلي تخليه شده به محيط زيست هستند [2]. ميزان پساب هاي توليد شده سالانه بالغ بر ميليون ها تن مي باشد. مواد زائد امولسيون نفتي به سختي به صورت بيو شيميايي تجزيه مي گردد و سبب تخريب و آسيب رساندن به محيط زيست مي شوند. جمع آوري پساب از منابع مختلف و ذخيره در تانك هاي نگهدارنده معمولاً مشكلات را چندين برابر مي كند. بنابراين چنين مواد زائدي بدون پيش تصفيه نبايد به محيط تخليه شوند حتي اگر به ميزان قابل توجهي هم رقيق گردند. معمولاً ميزان كل مواد نفتي حاصل از پساب هاي نفتي 10-01/0 درصد از كل پساب را تشكيل مي دهد. جهت حل مشكل مربوط به پساب هاي حاوي مواد نفتي و امولسيون هاي پايدار، اخيراً از روش هاي جديد و كارايي استفاده شده است.

بيوتكنولوژي بر اساس تجزيه بيولوژيكي و تغيير شكل بيولوژيكي گريس ها و مواد زائد نفتي راهكارهاي جديدي ارائه كرده است [3 و 4]. روش هاي فيزيكي براي شكستن امولسيون ها شامل حرارت دهي، عمليات گريز از مركز (سانتريفوژ)، فيلتراسيون، بسترهاي فيبري، و استفاده از طريق الكتروشيميايي مي باشند [ 5]. ولي اين روش ها هزينه بر و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيستند و پساب حاصل خلوص لازم جهت تخليه به محيط و مصارف صنعتي را ندارد. از آنجايي كه روش هاي عادي تصفيه مانند جداسازي گرانشي و صفحات منعقد كننده قادر نيستند ميزان خلوص بالايي را فراهم كنند، لازم است روش هاي جديد و توسعه يافته اي به كار برده شوند [ 6]. امروزه فرايندهاي غشايي نظير ميكروفيلتراسيون، اولترافيلتراسيون، نانوفيلتراسيون و اسمز معكوس براي تصفيه پساب هاي نفتي به كار گرفته مي شوند. كاركولسكي [ 3]، فيلد [ 7]، مارچس [ 8]، صلاحى [ 9]، محمدي و همكارانشان [ 10 و 11 ] امكان پذيري تصفيه پساب هاي شهري و صنعتي با استفاده از غشاهاي پليمري و سراميكي را مورد بررسي قرار داده اند.

اين فرايندها از مزاياي عمومي فرايندهاي غشايي نسبت به روش هاي عادي برخوردار مي باشند. فرايند اولترافيلتراسيون يك روش جداسازي غشايي با فشار كم است كه براي جداسازي تركيبات انتخاب شده بر اساس اندازه آنها، استفاده مي شود. اولترافيلتراسيون، مواد حل شده در محدوده 005/0-1/0 ميكرومتر كه مطابق با MWCO در محدوده 500000-1000 داالتون است، را جدا مي نمايد. غشاهاي اولترافيلتراسيون اخيراً در صنايعي مثل تصفيه، خالص سازي، تغليظ و ... در كاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار گرفته است [ 3]. يكي از عمده ترين مسائلي كه باعث محدوديت فرايندهاي مختلف تكنولوژي جداسازي توسط غشا از جمله اولترافيلتراسيون گرديده و همچنين در صنعت مشكلات اقتصادي را موجب مي شود، وقوع پديدة گرفتگي است كه به طور جدي كاربرد اين روش ها را براي ظرفيت هاي بزرگ صنعتي محدود مي سازد.

لذا لزوم مطالعه در خصوص اين پديده و مكانيزم هاي حاكم بر گرفتگي در فرايند اولترافيلتراسيون ضروري به نظر مي رسد.