بازیافت انرژی از گازهای دودگش توسط فرآیندهای نوین غشایی

امروزه کارخانجات صنعتی مقدار زیادی بخار آب را از طریق دودگش به اتمسفر تخلیه می‌کند، این بخار آب می‌تواند منبع بالقوه‌ای برای تامین انرژی و آب لازم کارخانجات باشد در حالی که اگر بازیافت نشوند سبب افزایش دمای جو می‌شوند. در این مقاله به بررسی شبیهسازی عددی فرآیند جداسازی بخار آب از گاز دودگش در مبدل چگالنده‌ی غشایی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. جدار لولههایغشایی از ماده خاص متخلخلی طراحی گردیده که قادر به استخراج مایع چگالیده شده از گاز دودکش میباشد. لوله‌های غشایی در طول مدتی که بخار آب از گاز دودکش هدر می‌رود آن را جذب و بازیابی می نمایند و از گرمای محسوس و نهان هدر رفته به طور مجدد استفاده می‌کنند. و آب پاک به سیستم برمی‌گردد. لولههای غشای سرامیک نانو متخلخل، آب را از طریق مکانیزم چگالش مویینگی جذب میکنند. جداسازی در سرامیکهای نانومتخلخل راحتتر از ذخیره کنندههای لولههای با پرههای فولادی معمولی اتفاق میافتد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد، اگر جریان گازهای هدررفت از صنایع حالت عادی داشته باشند (یعنی دمای بین 60 تا 90 درجه سانتیگراد و رطوبت بین 10 تا 20 درصد) میتوان با کاهش دما حدود 10 درجه سانتیگراد 20 درصد از آب هدر رفته از صنایع را بازیابی کرد. نتایج شبیهسازی همچنین نشان داد مبدل چگالنده‌ی غشایی دارای ضرایب انتقال جرم و حرارت به ترتیب 70و 55 درصد بزرگتر از مبدل حرارتی میباشد.

Keywords:

بهینه‌سازی , بازیافت , حرارت , آب , غشا