مقاله غشاء در word دارای 68 صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد مقاله غشاء در word کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است
بخشی از فهرست مطالب پروژه مقاله غشاء در word
چکیده
مقدمه
فصل اول
غشاء
تاریخچه غشاء
انواع غشاء
غشاهای ایزوتروپیک
غشاهای با بار الکتریکی (Electrically Charged Mem brane)
- خواص مواد
- هندسه بافت توخالی
- فرایند ساخت و تولید
- غشای مویرگی
مقایسه راکتور پر شده و غشایی و بررسی خصوصیات جاذب
بررسی طرحهای ارائه شده برای جداسازی در واکنش WGS
مهمترین اهدافی که راکتور واکنش WGS باید تأمین کند
بررسی خصوصیات ماده جاذب (hydrotalcite)
معرفی
خلاصه کارهای اجرایی
ساختار hydrotalcite
مطالعات بازگشت پذیری با hydoatalcite
مطالعات بازگشت پذیری در یک راکتور فشار بالا روی ماده hydrotalcite
فصل دوم
مدل ریاضی سیستم HAMR
تئوری: سینتیک واکنش WGS
مدل ریاضی سیستم HAMR
نتیجه گیری و بحث
منابع و مراجع
غشاء
کاربردهای بسیار زیاد غشاء، جایگاه مهمی در تکنولوژی شیمیایی پیدا کرده است، قدرت غشاء درکنترل میزان نفوذ گونه‌های شیمیایی از بین غشاء، خاصیت کلیدی آن به شمار می‌رود. در فرآیندهای جداسازی، هدف، اجازه دادن به جزئی از یک مخلوط برای نفوذ آزادانه داخل غشاء است واین در حالی است که غشاء از عبور اجزاء دیگر جلوگیری می‌کند
تاریخچه غشاء
تحقیقاتی که به صورت جدی روی غشاء انجام شد، توسط دانشمندان قرن 18 صورت گرفت به عنوان مثال Abbe Nolet در سال 1748 واژه اسمز را برای نفوذ آب از بین یک دیافراگم به کاربرد. غشاها در بین قرنهای نوزدهم و بیستم کاربرد صنعتی یا تجاری نداشتند و تنها به عنوان تجهیزات آزمایشگاهی و برای انجام تئوری‌های فیزیکی/ شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. به عنوان مثال برای اندازه‌گیری فشار اسمزی محلول، در سال 1887 غشایی توسط Trauble & Pfeffer ساختند که با قانون وانت‌هوف (van’t Hoff ) کار می‌کرد و رفتار محلولهای خالص ایده‌آل را توضیح می‌داد. به عبارت دیگر این عملیات مستقیما به قانون وانت‌هوف منجر شد
در همان زمان، نظریه غشای نیمه تراوای انتخابگر به وسیله ماکسول و دیگران (Maxwell & others) به منظور توسعه تئوری جنبشی گازها ارائه شد. محققین غشاهای نخستین، انواع دیافراگمهایی که در اختیار داشتند مثل مثانه خوک، گاو یا ماهی، و روکش سوسیهایی که از دل و روده حیوانات ساخته می‌شد را مورد آزمایش قرار دادند. بعدها غشاهای ساخته شده از کلودین (نیتروسلولز) (collodion) به دلیل اینکه به صورت تکثیری ساخته می‌شدند مورد توجه قرار گرفتند. بچهولد (Bechhold) در سال 1907 شیوه‌ای برای تهیه غشاهای نیتروسلولزی با اندازه‌های درجه بندی شده‌ای برای منافذ ابداع کرد که باتست حباب انجام می‌شد . و دیگران به خصوص الفورد (Elford) ، بچمن و زیگموندی (Bachmann & zsigmondy) و فری (Ferry) روش بچهولد را ادامه دادند. در طی 20 سال اخیر تکنولوژی تولید غشاهای micro filtration توسط پلیمرها مخصوصا استات سلولز گسترش پیدا کرده است. اولین کاربرد ویژه غشاها در آزمایش آب شرب در انتهای جنگ جهانی دوم بود. آب شرب برای استفاده در آلمان و قسمتهایی از اروپا که شکست خورده بودند تأمین می‌شد. و در آن زمان شدیدا به فیلترهایی برای آزمایش روی آب شرب نیاز بود
محققین برای توسعه این فیلترها که به وسیله ارتش ایالات متحده مورد حمایت قرار می‌گرفت، تلاشهای زیادی را انجام دادند. ایالات متحده به اولین وبزرگترین تولید کننده غشاهای micro filtration در جهان فعالیت می‌کند. در 1960 اصول علم غشا توسعه پیدا کرده بود. اما غشاها تنها برای تعداد کمی از آزمایشگاهها و کاربردهای ویژه صنعتی کوچک مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در آن زمان صنعت غشاهای ویژه وجود نداشت و فروش خالص‌نهایی غشاها برای همه کاربردهای صنعتی بیشتر از 20 میلیون دلار امریکا در سال 2003 نبود. در کاربرد غشاها در فرایندهای جداسازی چهار مشکل وجود دارد
1- غیر قابل اطمینان بودن آنها
2- سرعت کم
3- گزینش پذیری کم
4- قیمت بالا
حل هر کدام از این مشکلات در طی 30 سال انجام شد. کشف اساسی که جداسازی غشایی را از یک کار آزمایشگاهی به یک فرایند صنعتی تبدیل کرد، فرایند لوب- سوریراژان
[Leob – Sourirajan] برای ساخت غشاهای اسمز معکوس anisotropic بدون نقص با شار بالا (high-flux) در سال 1960 بود. [5]
این غشاها شامل یک فیلم سطحی انتخابگر بسیار نازک برروی یک سطح ضخیم تر هستند و با داشتن منافذی در مقیاس micro () بسیار نفوذ پذیر می‌باشند و می‌توانند نیروی مکانیکی را تامین کنند. شاراولیه غشای اسمز معکوس که توسط لوب – سوریراژان ساخته شده بود 10 برابر بیشتر از غشایی بود که قبلا برای فرایند اسمز معکوس ساخته شده بود. کار لوب- سوریراژان و تحقیقات بسیاری از محققین و تقبل هزینه‌ها توسط وزارت داخلی امریکا و سازمان آبهای شور ((OSW) Office of Salive Water) به تجاری کردن فرایند اسمز معکوس انجامید و عامل مهمی در گسترش Ultra filtrtion وMicro filtration به شمار می‌رفت
همچنین الکترودیالیز- به وسیله کمکهایی که از یافته‌های OSW گرفته شد- گسترش پیدا کرد. به طور همزمان با گسترش کاربردهای صنعتی غشاء، غشاها به طور مستقل برای فرایندهای جداسازی در پزشکی به ویژه در ساخت کلیه مصنوعی گسترش پیدا کردند
دبلیو. جی. کالف[W.J.Kolf] اولین موفقیت کلیه مصنوعی را در سال 1945 در نترلند Netherland)) نشان داد و تقریباً 20 سال برای تکنولوژی فیلتراسیون در مقیاس بزرگ زمان صرف شد، اما این تحقیقات در سال 1960 کامل شد. از آن به بعد، استفاده غشاء در عضوهای مصنوعی اقدام مهمی در نجات جان انسانها به شمار می‌رفت. بیش از 000/800 نفر که هم اکنون کلیه مصنوعی دارند بر این مهم صحه می‌گذارند و هر سال بیش از میلیونها نفر تحت عمل جراحی قلب باز- با روشی که امکان اکسیژن دادن به خون به وسیله غشاء را فراهم می‌کند.- قرار می‌گیرند
در دوره سالهای 1960 تا 1980 تغییرات چشمگیری در وضعیت تکنولوژی غشاء به وجود آمد. فرایندهای شکل‌گیری انواع دیگر غشا بر مبنای اصول روش لوب- سوریراژان شامل پلیمریزاسیون interfacial و ریخته‌گری کامپوزیتهای چند لایه و پوشش دهی آنها، به منظور ساخت غشاهای با عملکرد بهتر، توسعه پیدا کرد. استفاده از این فرایندها، ساخت غشاهایی با لایه‌های انتخابگر selective layers)) به ضخامت یاکمتر – که هم اکنون توسط تعدادی از کمپانی‌ها تولید می‌شوند- را به دنبال داشت. در سال 1980، میکروفیلتراسیون (microfiltration) ، آلترافیلتراسیون (ultrafiltration) ، اسمز معکوس (reverse osmosis) و الکترودیالیز electro dialysis)) ، فرآیندهایی بودند که در بسیاری از واحدها در سراسر جهان انجام می‌شدند. تحول مهمی که در سال 1980 روی داد، ظهور غشاهای صنعتی درفرایندهای جداسازی گازها بود. اولین تحول بزرگی که در این زمینه انجام شد، غشایی بود که توسط مونسانتو پریسم Monsanto Prism]] در سال 1980 برای جداسازی هیدروژن ارائه شد. [7] در ظرف چند سال دو (Dow) سیستمهایی برای جداسازی نیتروژن از هوا تولید کرد و سینارا وسپارکس Cynara & Separex)) سیستمهایی برای جداسازی دی‌اکسید کربن از گاز طبیعی تولید کردند. تکنولوژی جداسازی گازها به سرعت رشد و گسترش پیدا کرد، علاوه بر اینکه رشد قابل توجهی در سالهای اخیر به چشم می‌خورد. آخرین پیشرفتها در سال 1980 به وسیله GFT که یک کمپانی کوچک مهندسی آلمانی بود انجام شد. در این کمپانی اولین سیستم Pervaporation تجاری برای هیدروژن زدایی الکلها به کار گرفته شد. بیش از 100 واحد هیدروژن زدایی Pervaporation برای ایزوپروپانول و اتانول هم اکنون در حال نصب هستند
انواع غشاء
در واقع غشاء چیزی جز یک فصل مشترک نازک منفصل نیست که نفوذ گونه‌های شیمیایی را که با آن ارتباط دارد، تعدیل و کنترل می‌کند. این فصل مشترک ممکن است از نظر مولکولی همگن باشد، به عبارت دیگر ساختار و ترکیبی کاملا یکنواخت داشته باشد و یا اینکه از نظر فیزیکی یا شیمیایی ناهمگن باشد به عنوان مثال داشتن سوراخها و منافذ با اندازه‌های محدود و معین و یا داشتن ساختار متفاوت در لایه‌ها. یک صافی نرمال با این توضیحات غشا نامیده می‌شود. براساس قرارداد، فیلترها معمولا برای جداسازی سوسپانسیونهای خاصی که ذرات آنها بزرگتر از 1 تا 10 میکرومتر هستند، استفاده می‌شوند مهمترین انواع غشاها به صورت شماتیکی در شکل زیر نشان داده شده‌اند و به صورت خلاصه توضیح داده شده‌اند
غشاهای ایزوتروپیک
Microporous Membrane -:
ساختار و عملکرد غشای microporous بسیار شبیه به فیلترهای معمولی است. آنها ساختاری انعطاف پذیر با فضایی زیاد دارند که منافذ به صورت تصادفی (randomly) توزیع شده‌اند. تفاوت اندازه منافذ این نوع غشاء با فیلترهای معمول در قطر بسیار کم آنها در حدود 001 تا 10 میکرومتر است. ذراتی که از بزرگترین منافذ غشاء، بزرگتر باشند نمی‌توانند از غشاء عبور کنند. ذراتی که از بزرگترین منافذ غشاء کوچکتر باشند و همچنین بزرگتر از کوچکترین منافذ غشاء باشند به صورت مختصری بر طبق توزیع سایز منافذ غشاء پذیرفته می‌شوند. ذراتی که بسیار کوچکتر از کوچکترین منافذ غشاء باشند، از بین غشاء عبور خواهند کرد. بنابراین جداسازی محلولها به وسیله غشاهای microporous اساسا تابعی از سایز مولکولها و توزیع سایز منافذ است. به طور کلی عملا تنها مولکولهایی که تفاوت قابل ملاحظه‌ای در سایز دارند، می‌توانند به وسیله غشاهای microporus جدا شوند. به عنوان مثال Ultra filtration,Microfiltatiopn
Non porous,Dense Membeane:
Non porous,Dense Membeane، شامل یک فیلم فشرده تراواست که فرایند انتقال آن از طریق نفوذ با نیرو محرکه فشار، غلظت یا اختلاف پتانسیل الکتریکی است. جداسازی ترکیبات مختلف یک مخلوط مستقیما به نرخ انتقال آن از بین غشاء بستگی دارد و به وسیله انحلال پذیری آن جزء در مواد غشاء تعیین می‌شود. بنابراین غشای متراکم غیر متخلخل در صورتی می‌تواند اجزاء تراوا را با سایزهای مختلف جدا کند که انحلال پذیری اجزاء در غشا متفاوت باشد. بیشتر غشاهایی که در فرآیندهای جداسازی گازها، pervaporation و اسمز معکوس مورد استفاده قرار می‌گیرند. غشاهایی متراکم (Dense) هستند. این نوع غشاء معمولا برای داشتن شار بهتر ساختاری anisotropic دارند
غشاهای با بار الکتریکی (Electrically Charged Mem brane)
