مدل‌سازی و شبیه سازی غشاء پالادیم-نقره بر پایه سرامیکی برای جداسازی مخلوط گازی

Abstract

استفاده از تکنولوژی غشایی یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای فرآیند‌های جداسازی از جمله برای جداسازی گازها می‌باشد. با توجه به وقت و هزینه‌های زیاد مطالعات آزمایشگاهی، دینامیک سیالات محاسباتی^{^[1]} می‌تواند پیش بینی خوبی از رفتار سیال بدون انجام آزمایش داشته باشد. در این پژوهش، فرآیند جداسازی مخلوط گازی هیدروژن و نیتروژن توسط غشاء پالادیم-نقره بر پایه سرامیکی در یک مدول لوله‌ای توسط نرم افزار COMSOL Multiyphysics شبیه‌سازی شده است. با توجه به اندازه مولکولی کوچک‌تر و ضریب نفوذ بیشتر هیدروژن نسبت به نیتروژن، هیدروژن میل بیشتری برای عبور از غشاء متخلخل دارد. نتایج شبیه سازی معرف آن است که با افزایش فشار خوراک، کسر مولی گاز هیدروژن و دبی ورودی خوراک در سمت پوسته، فلاکس تراوش یافته گاز هیدروژن که از غشاء عبور می‌کند، در سمت لوله افزایش می‌یابد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردیده و انطباق خوبی مشاهده شده است. <br clear="all" />

[1]Computational Fluid Dynamic (CFD)