میلاد محمدخانی - تهران، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی گرایش طراحی فرآیند
احمدرضا رئیسی - دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر
علی محمد سهل الدین - تهران، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر (پلی تکنیک تهران) استادیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر

فرآیندهای غشایی در صنایع مختلف برای جداسازی گازی استفاده می شوند. برای پیش بینی عملکرد یک واحد غشایی جداسازی گازی، شبیه سازی آن با استفاده از روابط حاکم توصیف کننده انتقال جرم ضروری است؛ اما فرآیندهای غشایی در اغلب نرم افزارهای شبیه ساز پیاده نشده اند. در این پژوهش، برای شبیه سازی مدول غشای الیاف توخالی، رابط CAPE-OPEN unit operation مورد استفاده قرار گرفت که وظیفه معرفی مدل غشا به نرم افزار شبیه ساز را بر عهده داشت. در این راستا، معادلات حاکم بر اساس سازوکار حلالیت-نفوذ برای توصیف عملکرد غشای الیاف توخالی به منظور جداسازی خوراک گازی دوجزئی به صورت عددی با روش گسسته سازی اولر پس رو حل شدند. همچنین از بین حالت های طراحی مختلف غشای الیاف توخالی، حالت خوراک در پوسته و ناهمسو با جریان تراوش شده انتخاب شد. برای اعتبارسنجی مدل، نتایج حاصل از شبیه سازی غشا با داده های تجربی مقایسه شد که تطابق خوبی مشاهده شد. به عنوان یک نتیجه، می توان از رابط اشاره شده برای شبیه سازی سایر فرآیندهای مهندسی شیمی که در نرم افزارهای شبیه ساز پیاده نشده اند، بهره جست.

فرآیندهای غشایی، جداسازی گازی، غشای الیاف توخالی، گسسته سازی معادلات، شبیه سازی غشا، رابط CAPE-OPEN