شبیه سازی جذب مواد آلی توسط ژلهای پلیمری آلی دوست

در این مطالعه فرایند جذب آلاینده های آلی (تفتی) در آب به کمک ژل های پلیمری آلی دوست در حالت ناپایدار و در یک سیستم انتقال جرم دو بعدی با استفاده از اتصال همزمان نرم افزار کامسول و متلب مدل سازی شده است. هدف اصلی این مطالعه جذب آلاینده های موجود در آب توسط ژل جاذب می باشد که نوع زل مورد استفاده در این مدلسازی لاستیک بوتیل شیکه ای شده می باشد. خواص ساختاری و شیمیایی این ژل و هر ژل دیگر از این نوع، تاثیر مستقیم بر روی شار انتقال جرم از سیستم آلاینده به ژل جانب می گذارد. در این مدلسازی معادلات اساسی انتقال جرم که مکانیزم انتقال جرم نفوذ مولکولی میباشد توسط روش المان محدود معادلات گسته سازی شده و دستگاه معادلات ایجاد شده حل شده است. در این مطالعه توزیع غلظت آلاینده در داخل ژل و سیستم آلاینده در طول زمان به دست آمده است. شما به عنوان پارامتر ثابت در نظر گرفته شده است که می توان با افزایش آن تا حد مجاز ضرایب انتقال جرم را افزایش داده و زمان لازم برای رسیدن به حالت اشباع را کاهش داد. نتایج مدلسازی حاضر نشان داد که زمان اشباع شدن ژل توسط آلاینده های مختلف متفاوت خواهد بود زیرا بعد از زمان اشباع، گذشت زمان تاثیری بر جذب آلاینده نخواهد داشت. همچنین تورم ژل به میزان حجم آلاینده ای که جذب ژل می ش ود- در نرم افزار کامسول لحاظ گردید. با مقایسه نتایج مدلسازی با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که حل عددی از دقت بالایی برخوردار است (میزان خطا حدود ۴٪) که این میزان خطا در زمان های بیشتر از ۵ دقیقه بوده و این به علت اشباع شدن ژل و متوقف شدن جذب توسل ژل می باشد.

Keywords:

ژل پلیمری , آلی دوست , دینامیک سیالات محاسباتی , آلاینده آلی , شبیه سازی