دستیابی به دانش‌فنی طراحی و ساخت غشاءهای پلیمری تراوش تبخیری +عکس

فرآیندهای تراوش تبخیری به‌عنوان یکی از جدیدترین و مهم‌ترین فرآیندهای جداسازی در حوزه فرآیندهای جداسازی غشایی شناخته می‌شوند. غشاءهای مورد استفاده در این دسته از فرآیندها بسته به نوع جداسازی مورد نظر دارای ساختارهای متفاوتی می‌باشند و از مواد پلیمری و یا سرامیکی متفاوتی طراحی و ساخته می‌شوند. در این رابطه، کارشناسان گروه پژوهشی فناوری‌های نوین شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، در طی دو سال گذشته زیرساخت‌های مناسبی را برای توسعه این حوزه از فناوری‌های جداسازی غشایی فراهم نموده‌اند و به‌عنوان یکی از مراکز پیشرو کشور و منطقه در این حوزه فعالیت می‌نمایند. در اولین اقدام موفق در این زمینه، کارشناسان این گروه پژوهشی، غشاءهای پلیمری چندلایه‌ای را برای به‌کارگیری در فرآیندهای جداسازی آب از ترکیبات آلی (به‌ویژه متانول و اتیلن گلایکول) در مقیاس آزمایشگاهی طراحی و تولید نموده‌اند. این نوع از غشاءها دارای ساختاری چندلایه می باشند به‌طوریکه در فرآیند تولید چندمرحله‌ای آن، ابتدا محلول مناسبی از پلی(اکریلو نیتریل) بر روی پارچه پلی‌استر بی‌بافت مناسب ریخته‌گری شده و طی فرایند جدایش فازی از طریق غوطه‌وری، یک لایه غشایی میکرومتخلخل (غشاء اولترافیلتراسیون) با میزان تخلخل و توزیع اندازه تخلخل‌های خاص و نیز ریزساختار ویژه تهیه می‌شود. در ادامه، لایه جدایش‌گر اصلی با ضخامت چند میکرومتر از جنس پلی(وینیل الکل) بر روی غشاءهای اولترافیلتراسیون ایجاد می‌شود. برای موفقیت عملکرد غشاء لازم است غشاء چندمیکرومتری پلی(وینیل الکل) با ایجاد اتصالات عرضی با دانسیته اتصالات مشخصی بر روی غشاء میکرومتخلخل تثبیت شود.با به‌کارگیری تجهیزات اندازه‌گیری مختلف و نیز ست‌آپ تراوش تبخیری آزمایشگاهی طراحی شده در این گروه پژوهشی، خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی، و ریزساختاری غشاءهای تراوش تبخیری طراحی شده در مقیاس آزمایشگاهی، به‌همراه عملکرد این دسته از غشاءها در جداسازی ترکیبات متفاوت خوراک و در شرایط مختلف فرآیندی مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. نکته جالب توجه آن است که نتایج حاصل از این تحقیقات قابل رقابت با نتایج گزارش شده برای غشاءهای تجاری می‌باشد. در این رابطه ضریب جداسازی غشاءهای مورد نظر برای خوراک 10 درصد وزنی اتیلن گلایکول در دمای 60 درجه سانتی‌گراد در حدود 1600 می‌باشد.لازم به‌ذکر است که مدول‌های غشایی تراوش تبخیری یکی از گرانترین نوع مدول‌های جداسازی غشایی بوده و دانش‌فنی طراحی و ساخت این نوع از مدول‌های غشایی در انحصار چند کشور خاص در جهان می‌باشد. در پایان خاطر نشان می‌شود دستیابی به دانش‌فنی تولید مدول‌های غشایی تراوش تبخیری در مقیاس تجاری، به‌عنوان یکی از اولویت‌های اصلی گروه پژوهشی فناوری‌های نوین، توسط کارشناسان این شرکت در حال پیگیری است. در این رابطه تولید غشاءهای ترواش تبخیری در مقیاس پایلوت و صنعتی با به‌کارگیری زیرساخت‌ها و تجهیزات تولید صنعتی غشاءها در این شرکت آغاز شده و عملیات تولید مدول‌های پیچشی تجاری با اندازه 40×40 نیز در حال پیگیری است و با برنامه‌ریزی‌های صورت‌پذیرفته، اولین نمونه مدول‌های غشایی تجاری تراوش تبخیری در سال جاری برای جداسازی آب از متانول و اتیلن گلایکول طراحی و تولید خواهد رسید. نکته حائز اهمیت دیگر آن است که پایلوت قابل حمل تراوش تبخیری برای بررسی عملکرد مدول‌های غشایی مورد نظر در فرآیندهای جداسازی مذکور، قبلاً در این گروه پژوهشی طراحی و ساخته شده است.