بهینه‌سازی و ارتقای غشای فرافیلترکردن PAN برای جداسازی لیگنین از پساب کارخانه کاغذسازی با روش سطح پاسخ

• Main Authors: کامل روزرخ, مهرداد خامفروش, ایوب مرادی
• Format: Article
• Language: fas
• Published: Iran Polymer and Petrochemical Institute 2019-08-01
• Series: علوم و تکنولوژی پلیمر
• Subjects: فرافیلترکردن; جداسازی لیگنین; غشای الکتروریسی‌شده; پس‌زنی; شار
• Online Access: http://jips.ippi.ac.ir/article_1662_4af84994dc6887facc2a4c15abc8ad51.pdf
• ISSN: 1016-3255; 2008-0883

فرضیه‌: پساب صنایع کاغذسازی با توجه به دارابودن ترکیبات پلیمری نظیر لیگنین، برای محیط زیست و سلامت عمومی مضر است. در این پژوهش، از غشاهای فرافیلترکردن (UF) و الکتروریسی‌شده (ES) پلی‌آکریلونیتریل (PAN) برای جداسازی لیگنین پساب کارخانه کاغذسازی استفاده شد. روش‌ها: برای بهبود فرایند فرافیلترکردن و بهینه‌سازی عوامل مؤثر بر آن شامل غلظت پساب، فشار و غلظت PVP در برابر شار و پس‌زنی، روش سطح پاسخ  به‌کار گرفته شد. افزون بر این، از غشاهای ES و نیز ES اصلاح‌شده با بخار DMF برای جدسازی لیگنین استفاده شد. در نهایت، اثر گرفتگی برای هر سه نوع غشای فرافیلترکردن معمولی، ES و ES اصلاح‌شده بررسی شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد، غشای UF برای جداسازی لیگنین از پساب عملکرد شایان توجهی دارد. با افزایش غلظت پساب، شار کاهش ‌یافت، اما پس‌زنی ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. فشار به‌طور خطی موجب افزایش شار و کاهش پس‌زنی شد. اما، این افزایش در فشارهای زیاد با سرعت کندتری انجام شد. برای بهبود اثرآب‌دوستی غشاهای PAN، پلیمر PVP به غشاهای فرافیلترکردن افزوده شد. در نتیجه، شار به‌طور شایان توجهی افزایش یافت، اما اثر منفی بر پس‌زنی داشت. در حالت بهینه حداکثر مقدار شار 14.76L/m2.h و حداکثر مقدار پس زنی برابر %93.91 به‌دست آمد. شار غشای ES بیش از دو برابر شار غشای فرافیلترکردن در نقطه بهینه‌ به‌دست آمد، اما مقدار پس‌زنی کم بود. برای افزایش مقدار پس‌زنی، غشای ES با بخار DMF اصلاح شد. زمان 20min  بخاردهی، زمان بهینه برای اصلاح بود. در نهایت با آزمون گرفتگی، طول عمر غشاهای تولیدشده مقایسه و مشخص شد، غشای ES بیشترین طول عمر گرفتگی برابر 210min  را دارد. غشای ES اصلاح‌شده دارای طول عمر کمتر بود و در زمان 110min گرفته شد. غشای UF نیز پس از 190min گرفته شد.