مدل سازی فرآیند جداسازی کافئین از آب توسط غشاء با استفاده از روش المان محدود

در این مقاله به بررسی شبیه سازی عددی فرآیند جداسازی مایعات در تماس دهنده های غشائی الیاف توخالی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. شبیه سازی های انجام شده بر مبنای حل معادلات بقا برای جزء منتقل شونده در تماس دهنده غشائی می باشد. شبیه سازی برای فرآیند جداسازی کافئین از آب توسط دی اکسیدکربن زیر بحرانی در یک مدول غشائی 3 الیافی انجام گرفت. نتایج شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی بدست آمده از مراجع مقایسه شدند تا دقت شبیه سازی بررسی شود. مقادیر محاسبه شده برای درصد جداسازی کافئین، مقدار انحراف متوسط 13 درصد را با مقادیر آزمایشگاهی نشان داد. اثرات خواص فیزیکی غشاء بر روی میزان جداسازی مورد بررسی قرار گرفت تا شرایط مناسب برای جداسازی تعیین گردد. نتایج شبیه سازی نشان داد که پارامترهای فیزیکی غشاء مانند نسبت تخلخل به پیچش و قطر داخلی الیاف، اثرات قابل توجهی را بر روی درصد جداسازی کافئین دارند.