همزمان با نمایشگاه نانومچ؛

چالش صنایع پتروشیمی با فیلتر جداکننده آب و روغن رفع خواهد شد

یکی از طرح‌های ارائه شده در برنامه طرح‌های نوآورانه فناوری‌نانو (NanoMatch)، نوعی فیلتر جداکننده آب و روغن است که می‌تواند کارایی جداسازی روغن و آب را در صنایع افزایش دهد.

کد خبر: ۷۹۷۴۸۵

شنبه - ۲۰ مهر ۱۳۹۸ / October 12, 2019

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، جداسازی و خالص‌سازی آب از انواع آلاینده‌ها موضوع چالش برانگیز صنایع بوده است. یکی از مهم‌ترین مسائل در این زمینه جداسازی آلودگی‌های روغنی یا مشتقات نفتی از مخلوط آب و روغن ایجاد شده در صنایع پتروشیمی، چرم، نساجی و صنایع غذایی بوده که به شدت رو به افزایش است. در همین راستا، تقاضای زیاد برای توسعه روش‌های موثر و ارزان قیمت برای حذف انواع آلاینده‌های روغنی از سطح و از بین بردن آلودگی‌های نفتی در سیستم‌های آبی به وجود آمده است.

روش‌های مبتنی بر غشا به علت راندمان انرژی بالا و کاربرد در تصفیه انواع مختلف پساب‌های صنعتی امروزه بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با این‌حال یکی از بزرگترین چالش‌های استفاده گسترده از غشاها، گرفتگی آن‌ها به واسطه جذب سورفکتانت‌ها و یا مسدود شدن حفرات با استفاده از قطرات روغن است که سبب کاهش قابل توجه فلاکس عبوری می‌شود.

توسعه فناوری سطح و ایجاد سطوح با ترشوندگی انتخاب‌پذیر نسبت به آب و روغن به‌منظور افزایش راندمان و ایجاد خواص ضدگرفتی غشا‌ها یکی از مهم‌ترین راهکار‌های حل چالش‌های موجود است. در همین راستا، دستیابی به دانش فنی و توسعه آن در خصوص ساخت پوشش‌های فوق آبگریز و یا فوق روغن گریز با استفاده از اکسید‌های فلزی بر پایه متخلخل از جنس فولاد زنگ نزن به علت سازگاری مناسب با بسیاری از مواد، مقرون به صرفه بودن، غیرسمی بودن، پایداری حرارتی بالا، مقاومت مکانیکی زیاد، شکل‌پذیری مناسب، اندازه منافذ قابل تنظیم (انتخاب توری با شماره مش مختلف)، کاربرد مستقیم در صنعت و همچنین به علت داشتن بافت منظم و یکنواخت از جمله موضوعات قابل بررسی در این زمینه است.

با توسعه این طرح در مقیاس صنعتی نیاز به بسیاری از مواد شیمیایی (از جمله منعقد کننده و سورفکتانت‌ها) و همچنین تجهیزات اسکیمر‌های روغن برای تصفیه پساب‌های روغنی در بسیاری از صنایع حذف خواهد شد.

در این طرح، فیلتر تهیه شده برای جداسازی مخلوط آب-روغن ساخته شده‌است. فیلتر‌های معرفی شده در این طرح به علت داشتن رفتار ترشوندگی خاص با مشکلات گرفتگی ناشی از چسبندگی فاز روغن مواجه نبوده و از سوی دیگر به دلیل بزرگ بودن حفرات و رفتار فوق روغن‌گریزی زیر آب مشکل مسدود شدن حفرات را ندارند.

راندمان جداسازی بالای ۹۸ درصد، شار عبوری زیاد، مقاومت مکانیکی، شیمیایی و حرارتی بالا، ویژگی خودتمیزشوندگی و ضدرسوب، قابلیت استفاده مجدد و طول عمر بالا و مورد استفاده برای جداسازی هر دو مورد مخلوط‌های آب-روغن سبک و آب-روغن سنگین از ویژگی‌های خاص این طرح هستند. قابلیت استفاده در صنایع مختلف به‌منظور جداسازی انواع مخلوط‌های آب و روغن، فرایند ساخت و پوشش‌دهی ساده، قابلیت تولید در داخل کشور و انعطاف‌پذیر و قابل تنظیم براساس نیاز و نوع کاربرد از جمله مزیت‌های این طرح است.

رضا نوروزبیگی، سرپرست طرح دانشیار دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز دانشگاه علم و صنعت ایران و المیرا ولایی، همکار طرح دانشجوی مقطع دکتری رشته مهندسی شیمی است.

پیش‌بینی می‌شود که به ازای هر بشکه نفت خام استخراج شده حدود ۳ الی ۱۰ بشکه آب به‌عنوان محصول جانبی تولید می‌شود. با استفاده از بهترین فناوری موجود در جهان مقدار روغن و گریس ترکیب شده با آب تولید شده در فرایند استخراج نفت حدود mg.L-۱، ۵۰ به ازای هر روز است. بنابراین، با ورود این محصول به صنعت با توجه به هزینه‌های پایین تولید و استفاده از مواد اولیه صنعتی ساخت داخل، بازار مصرف روبه رشدی پیش‌بینی می‌شود.