مدل‌سازی و شبیه‌سازی حذف فلز سنگین روی از پساب آبی در تماس‌دهندۀ غشایی فیبر توخالی

Abstract

در این مطالعه، شبیه‌سازی استخراج مایع- مایع روی با استفاده از تری فلوئورو استیل ‌استون به‌عنوان حلال در تماس‌دهندۀ غشایی فیبر توخالی با استفاده‌از دینامیک سیالات محاسباتی انجام شد. معادلات موازنۀ جرم و مومنتوم (ناویر- استوکس) برای بیان انتقال املاح روی به‌وسیلۀ تماس‌دهنده غشایی استفاده شدند. پس از اعمال شرایط، معادلات حاکم با استفاده‌از روش المان محدود شبیه‌سازی شدند. پس از اعتبارسنجی نتایج، شبیه‌سازی برای مطالعۀ توزیع غلظت روی به‌صورت دو­بعدی و سه­بعدی و هم‌چنین بررسی اثر مؤلفه‌های مختلف مانند ضریب توزیع و شدت جریان بر بازده استخراج انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش ضریب توزیع از 1 به 10، میزان استخراج یک­بار گذر از 10 به 100 درصد افزایش پیدا کرد. هم‌چنین راندمان استخراج در جریان ناهمسوی لوله و پوسته نسبت‌به جریان همسو 9 درصد بیشتر است. علاوه‌بر این، با بررسی نتایج می ­توان به این نتیجه دست یافت که دینامیک سیالات محاسباتی می‌تواند به‌عنوان یک ابزار مؤثر برای توسعۀ فرایندهای استخراج مبتنی بر غشا، استفاده شود.

Keywords

• مدل‌سازی
• حذف فلز سنگین
• استخراج با حلال
• تماس‌دهندۀ غشایی فیبر توخالی