مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

بررسی تجربی نمک‌زدایی از آب لب‌شور به روش استخراج با حلال جهت‌دار با استفاده از اسید اکتانوئیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
گروه مهندسی شیمی، واحد ماهشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، ماهشهر، ایران
10.22034/ijche.2026.589717.1628
چکیده
محدودیت‌های ترمودینامیکی و مصرف بالای انرژی در فناوری‌های متداول نمک‌زدایی، توسعه فرایندهای نوین مبتنی بر استخراج با حلال جهت‌دار (DSE) را ضروری ساخته است. در این پژوهش، نمک‌زدایی از آب لب‌شور با استفاده از حلال اسید اکتانوئیک به‌صورت تجربی ارزیابی شد. اثر متغیرهای کلیدی شامل غلظت اولیه نمک، زمان تماس و نسبت حجمی حلال به فاز آبی (در محدوده 5/0 الی 5/1) بر راندمان استخراج و بهره‌وری مصرف حلال پایش شد. یافته‌ها نشان داد که سیستم پس از ۱۴۰ دقیقه به یک شرایط شبه تعادل رسیده و به نظر می‌رسد انتقال جرم بین‌فازی تحت کنترل مقاومت نفوذ مولکولی است. افزایش نسبت حلال رابطه‌ای غیرخطی با بهبود راندمان نشان داد. نقطه بهینه عملیاتی در نسبت حجمی 5/0 حاصل شد که بیشترین شاخص بهره‌وری مصرف حلال را به همراه داشت. این مطالعه با تبیین مکانیسم‌های حاکم در فرآیند DSE، چارچوبی مهندسی برای طراحی و مقیاس‌پذیری سامانه‌های نمک‌زدایی با قابلیت کم مصرف بودن ‌انرژی ارائه می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Experimental Investigation of Brackish-Water Desalination by Directional Solvent Extraction Using Octanoic Acid

نویسندگان English

Farzad Salbookhi
Zoha Azizi
Mohsen Rezaeimanesh
Department of Chemical Engineering, Mahs.C., Islamic Azad University, Mahshahr, Iran
چکیده English

The thermodynamic limitations and elevated energy consumption associated with conventional desalination technologies have underscored the necessity for innovative methodologies, such as directed solvent extraction (DSE). This study investigates the desalination of brackish water utilizing octanoic acid as a solvent. Critical variables, including initial salt concentration, contact time, and the solvent-to-aqueous phase volume ratio (ranging from 0.5 to 1.5), were analyzed for their impact on extraction efficiency. The results demonstrate that the system approached quasi-equilibrium after 140 minutes, indicating that mass transfer may be predominantly influenced by molecular diffusion resistance. Furthermore, the increase in solvent ratio exhibited a nonlinear relationship with extraction efficiency. The optimal operational configuration was identified at a volume ratio of 0.5, which yielded the highest solvent consumption efficiency index. This research elucidates the mechanisms involved in the DSE process and establishes a framework for the design of energy-efficient desalination systems.

کلیدواژه‌ها English

Brackish water desalination
Directional solvent extraction
Octanoic acid
Mass transfer
Process optimization

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 29 شهریور 1405