بهینه‌سازی شرایط عملیاتی در یک سیستم اولترافیلتراسیون غشایی با استفاده از روش تاگوچی

Abstract

در این تحقیق، عملکرد یک غشای پلیمری تحت فرآیند اولترافیلتراسیون آب تولید شده همراه نفت با استفاده از یک فرآیند دو مرحله‌ای مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله اول، تاثیر پارامترهای عملیاتی مانند اختلاف فشار دو طرف غشاء، دما و سرعت جریان عرضی خوراک بر روی میزان افت فلاکس ناشی از گرفتگی غشا در طول فرآیند مورد مطالعه قرار گرفت. برای طراحی آزمایشات و بهینه‌سازی نتایج آزمایشگاهی، از آرایه متعامد (33)9 L روش تاگوچی استفاده شد. برای تعیین مهم‌ترین پارامترهای موثر بر درصد افت فلاکس ناشی از گرفتگی غشاء، روش آنالیز واریانس مورد استفاده قرار گرفت. شرایط بهینه در سطح اول فشار (bar 5/1)، سطح دوم درجه حرارت (oC 40) و سطح سوم سرعت جریان عرضی (m/s 1) به دست آمد. در مرحله دوم، عملکرد سیستم اولترافیلتراسیون توسط غشای پلیمری تحت شرایط بهینه بررسی شد و میزان پس‌زنی روغن و گریس، TSS، کدورت و TOC به ترتیب برابر 99%، 100%، 99% و 68% دست آمد. همچنین اندازه ذرات موجود در خوراک از محدوده nm 800-200 به nm 3/0-5/1 کاهش یافت.

Keywords

• آب تولید شده همراه نفت
• اولترافیلتراسیون
• بهینه‌سازی
• تاگوچی
• غشای پلیمری