بهینه سازی نمکزدایی به روش الکترودیالیز در کانال های موازی با استفاده از روش تاگوچی

هدف این مطالعه بهینهسازی یک سیستم نمکزدایی میباشد که به روش الکترودیالیز عمل میکند. بدین منظور مدلی دوبعدی از دستگاه ارائه شد که در آن دو کانال رقیق و غلیظ توسط دو غشا کاتیونپذیر و آنیونپذیر از هم جدا میشوند. با اعمال پتانسیل الکتریکی به دو طرف کانالها جریان الکتریکی باعث حرکت یونها میشود. غشاهای به کار رفته که فقط نوع خاصی از یونها را عبور میدهند، در طی مسیر دو ناحیه رقیق و غلیظ را ایجاد میکنند. برای این کار روش عددی اجزا محدود با یک مدل آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد. سپس با تغییر پارامترهای انتخابی شامل ولتاژ اعمالی، رسانایی الکتریکی غشا، سرعت ورودی الکترولیت، طول کانال، عرض کانال و ضخامت غشا، به کمک روش طراحی آزمایش تاگوچی با انجام آزمایشهای کمتری جواب بهینه به دست آمد. مقادیر بهینه 1/2 ولت برای ولتاژ، 0/8 زیمنس بر متر برای رسانایی الکتریکی غشا، 0/006 متر بر ثانیه برای سرعت ورودی، 2/6 سانتیمتر برای طول کانال، 0/2 میلیمتر برای عرض کانال و 0/15 میلیمتر برای ضخامت غشا به دست آمده است. با اعمال این پارامترها کاهش غلظت نهایی یونها در کانال رقیق به میزان حدود 10 درصد غلظت ورودی میرسد.

Keywords:

نمک زدایی , الکترودیالیز , بهینه سازی , تاگوچی , میکروسیالات