ارزیابی عملکردی غشاهای الیافتوخالی پلیمری پلیاترسولفون اصلاحشده و شبیه سازی جداسازی اوره در تماسدهندههای غشایی با استفاده از نرمافزار کامسول
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Performance evaluation of modified PES hollow fiber membranes and simulation of urea separation in membrane contactors using Comsol software
First Statement of Responsibility
/میلاد کارساز
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی شیمی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۴۰۱
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۳۳ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
Text of Note
زبان چکیده: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی شیمی- فرآیندهای جداسازی
Date of degree
۱۴۰۱/۰۸/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
تصفیه خون و حذف اوره و کراتینین بهمنظور داشتن سطح مطلوبی از سلامتی، در بیمارانی که دارای مشکلات کلیوی هستند، بسیار مهم است .مهمترین روش برای تصفیه خون استفاده از فیلترهای تماسدهندهی غشایی است که با توجه به ماهیت مکانیزم عملکرد این فیلترها، ممکن است مشکلاتی از قبیل پایین بودن میزان حذف اوره و کراتینین و اختلالات بیولوژیکی در اثر این فرایند وجود داشته باشد .در این پایاننامه، غشاهای الیافتوخالی پلیاترسولفون به روش جدایش فازی حلال- ضدحلال ساخته و در سامانه تماسدهندهی غشایی به دو روش تماس با سیال جاروبکننده تازه و همچنین سیال جاروبکننده احیاشده مورد ارزیابی قرار گرفتند .برای مشخصه یابی غشاهای ساختهشده از آزمون میکروسکوپ الکترونی گسیل میدانی (FESEM) استفاده شد .با توجه به نتایج بهدستآمده، مشاهده شد که غشاها ساختاری نامتقارن داشته به شکلی که قسمتهای داخلی متشکل از ماکروحفرات و لایه رویی فشرده میباشد .با توجه به شرایط حاکم بر ماهیت سیستم، میتوان دریافت که میزان اثرگذاری نیرومحرکه غلظتی بسیار بالا میباشد .غشاهای به کار رفته در فرایندهای فیلتراسیون به سبب سطح تماس مناسب درصد حذف کلی بسیار مطلوبی برای اوره از خود نمایش دادند .این مقادیر در فرایند با سیال جاروبکننده تازه به ترتیب به میزان ۴۲.۸۳ در خوراک حاوی اوره و ۸۱.۴۴ در خوراک حاوی اوره و کراتینین و در فرایند با سیال جاروبکننده احیاشده به میزان ۲۰.۸۳ و ۲۰.۴۳ بودند .بهعلاوه با مقایسه نتایج آزمایشها با سیال جاروبکننده تازه و احیاشده، مشخص شد که در صورت احیای سیال جاروبکننده در موازات حذف اوره از خوراک اصلی فرایند، میزان حذف اوره از خوراک کاهش نمییابد .این نتیجه در خصوص خوراک های دو جزئی با اثر متقابل کراتینین در حذف اوره نیز مشاهده شد .از طرفی با توجه به احیا سیال جاروبکننده تا ۳۳ در مصرف محلول دیالیزی کاهش به عمل میآید .در مدلسازی و شبیهسازی انجام گرفته توسط نرمافزار نیز تطابق خوبی میان دادههای خروجی از نرمافزار و دادههای آزمایشگاهی برای غلظتهای اوره و کراتینین مشاهده شد .جریان سیال در سمت لوله تماسدهنده از ابتدا به صورت کاملا توسعه یافته بوده در حالی که جریان سیال سمت پوسته به صورت یکنواخت میباشد .در بررسی انجام گرفته توسط نرمافزار مشاهده گردید که با افزایش سرعت در سمت خوراک(لوله)، درصد حذف اوره به شدت کاهش یافته و در مقابل افزایش سرعت سیال در سمت پوسته تماسدهنده باعث افزایش درصد حذف اوره میگردد.
Text of Note
Purification of blood and removal of urea and creatinine is very important in order to have an optimal level of health in patients with kidney problems. The most important method for blood purification is the use of membrane contact filters, which due to the nature of the mechanism of operation of these filters, there may be problems such as the low removal rate of urea and creatinine and biological disorders due to this process. In this thesis, polyethersulfone hollow fiber membranes were made by the solvent-nonsolvent phase separation method and evaluated in the membrane contacting system by two contact methods with fresh sweeping fluid and recovered sweeping fluid. Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) was used to characterize the fabricated membranes. According to the obtained results, it was observed that the membranes have an asymmetric structure in such a way that the internal parts consist of macropores and a compact upper layer. Considering the conditions governing the nature of the system, it can be seen that the effectiveness of the concentration drive is very high. The membranes used in the filtration processes showed a very favorable total removal percentage for urea due to the appropriate contact surface. These values were 83.42 in the feed containing urea and 44.81 in the feed containing urea and creatinine in the process with fresh sweeping fluid and 83.20 and 43.20 in the process with recovered sweeping fluid. In addition, by comparing the results of the experiments with fresh and recovered sweeping fluid, it was found that if the sweeping fluid is recovered in parallel with the removal of urea from the main feed of the process, the amount of removal of urea from the feed does not decrease. This result was also observed regarding two-component feeds with the interaction effect of creatinine in removing urea. On the other hand, according to the recovery of the sweeping fluid, the consumption of dialysis solution is reduced by 33 . In the modeling and simulation done by the software, a good match was observed between the data output from the simulation and the laboratory data for urea and creatinine concentrations. The fluid flow on the tube side of the contactor is fully developed from the beginning, while the fluid flow on the shell side is uniform. In the investigation conducted by the software, it was observed that with the increase in velocity on the feed side (pipe), the removal percentage of urea is greatly reduced, and on the contrary, the increase in fluid velocity on the shell side of the contactor causes an increase in the removal percentage of urea.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Performance evaluation of modified PES hollow fiber membranes and simulation of urea separation in membrane contactors using Comsol software