کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
633342 1456029 2014 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Natural zeolite clinoptilolite-phosphate composite Membranes for water desalination by pervaporation
ترجمه فارسی عنوان
غشا‌های کامپوزیتی کلینوپتیلولیت-فسفات زئولیت طبیعی برای نمک‌زدایی آب به روش تراوش تبخیری
کلمات کلیدی
غشای طبیعی زئولیت، آب شیرین کننده آب کامپوزیت زئولیت فسفات، درجه حرارت بالا، کلینوپتیلولیت،
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. تجربی

2.1 مواد

جدول 1 ترکیب شیمیایی کلینوپتیلولیت زئولیت طبیعی تجاری (Ca, Na2, K2) (Al6SiO)24H2O (شرکت معدن سن‌کلاود).

2.2. آماده سازی غشا

2.3 خصوصیات غشایی

2.4 نمک‌زدایی از آب

شکل 1. تنظیم آزمایشی برای ارزیابی عملکرد غشا در نمک‌زدایی آب

2.5 تحلیل نمونه

3. نتایج و بحث

3.1 خصوصیات غشا‌های کلینوپتیلولیت-فسفات طبیعی

شکل 2. تصاویر SEM و تجزیه و تحلیل اولیه EDX از سطح غشا P (فقط فسفات).

شکل 3. تصاویر SEM و تجزیه و تحلیل اولیه EDX از سطح غشا کامپوزیت SiO2-فسفات SiO2-P.

شکل 4. تصاویر SEM و تجزیه و تحلیل بنیادی EDX از سطح غشای کامپوزیت کلینوپتیلولیت-فسفات.

3.2 نمک‌زدایی آب از طریق غشا‌های کامپوزیت

شکل 5. تصاویر SEM از سطح مقطع غشاها:  

شکل 6. الگو‌های XRD سطح غشا‌های P، SiO2-P و C-P و پودر کلینوپتیلولیت خالص.

شکل 7. مقایسه شار آب در نمک‌زدایی توسط غشا CP و SiO –P.

جدول 2 داده‌‌های نمک‌زدایی آب از طریق غشا‌های کامپوزیتی دینوپتیلولیت-فسفات طبیعی.

جدول 3 رسانایی نفوذ در دمای آزمایش شده.

4. نتیجه گیری

 
ترجمه چکیده
پیشتر گزارش شده است که غشا‌های زئولیت طبیعی که به طور مستقیم از رسوبات معدنی برش خورده‌اند ویژگی‌‌های غربال مولکولی را در جداسازی انتخابی کاتیون‌‌های آب و هیدراته نشان می‌دهند. اگرچه حذف بالای کاتیون‌ها مشاهده شد، شار کم آب محدودیتی برای هرگونه کاربرد‌ صنعتی بالقوه بود. در این پژوهش غشا‌های جدید کامپوزیتی فسفات مبتنی‌بر کلینوپتیلولیت با فشار خشک مواد پودر مخلوط و به دنبال آن بخاردهی اتوکلاو با درجه حرارت بالا تهیه و با XRD، SEM-EDX آماده شدند. عملکرد آنها برای نمک‌زدایی آب تراوش تبخیری با استفاده از سطوح مختلف شوری در محدوده‌ی دمایی 25-95 درجه سانتیگراد و فشار سمت تغذیه 1 اتمسفر مورد بررسی قرار گرفت. در 1400ppm شوری تغذیه‌ی Na و 95 درجه سانتیگراد شار آب 15 kg/m2h و بیش از 95 درصد حذف Na+ حاصل شد. شار آب به‌دست‌آمده حدود 10 برابر بیشتر از شار به‌دست‌آمده با استفاده از غشاهای سنگ زئولیت طبیعی بود. به نظر می‌رسد که وارد کردن فسفات به غشا‌های کامپوزیتی نه تنها مقاومت مکانیکی را از طریق پیوند شیمیایی احتمالی بین ذرات زئولیت و همبند فسفات درجا فراهم می‌کند، بلکه رابط شیمیایی مطلوبی را بین کریستال‌های زئولیت ایجاد می‌کند. چنین رابطی می‌تواند فرایند نمک‌زدایی را با عبور از مشکلات فنی تراوش/انتشار یون از طریق فضا‌های بین‌کریستالی که معمولا با غشا‌های زئولیت مصنوعی مرتبط هستند، تسهیل کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تصفیه و جداسازی
چکیده انگلیسی
Natural zeolite membranes, directly sectioned from mineral deposits, have been previously reported to show molecular sieve characteristics in selective separation of water and hydrated cations. Although a high removal of cations was observed, the low water flux was a limitation for any potential industrial applications. In this study novel clinoptilolite-based phosphate composite membranes were prepared by dry pressing of mixed powder materials followed by high temperature autoclave steaming and characterized by XRD, SEM-EDX. Their performance for pervaporative water desalination was examined using different levels of salinity in a temperature range of 25-95 °C and feed side pressure of 1 atm. At 1400 ppm Na feed salinity and 95 °C, a water flux of 15 kg/m2 h and over 95% removal of Na+ were obtained. The water flux achieved was about 10 times higher than the flux obtained using natural zeolite rock membranes. Introducing phosphate into the composite membranes appears to provide not only mechanical strength, through the possible chemical bonding between zeolite particles and the in-situ phosphate cement, but also to create a chemically favorable interface between zeolite crystals. Such interface might facilitate the desalination process bypassing the technical difficulties of ion leakage/diffusion through the inter-crystal spaces commonly associated with synthetic zeolite membranes.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Membrane Science - Volume 470, 15 November 2014, Pages 431-438
نویسندگان
, , , , , ,