বিপরীত অসমোসিসে ঘনত্বের মেরুকরণ সম্পর্কে আপনার যা জানা দরকার তা

সময়বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লিপৃথকীকরণ প্রক্রিয়া, যখন ঝিল্লি পৃষ্ঠের মধ্য দিয়ে জল প্রবাহিত হয়, জলের অণুগুলি বিপরীত অসমোসিস ঝিল্লির মধ্য দিয়ে যায়, যখন দ্রবণগুলি (যেমন লবণ, জৈব পদার্থ ইত্যাদি) ধরে রাখা হয়। এই ধরে রাখা দ্রবণগুলি ধীরে ধীরে ঝিল্লি পৃষ্ঠের নিকটে জমে থাকবে, একটি উচ্চ-ঘনত্বের সীমানা স্তর গঠন করবে, যার ফলে একটি ঘটনা ঘটবে যার মধ্যে ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর দ্রবীভূত ঘনত্ব বাল্ক দ্রবণটির ঘনত্বের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এই ঘটনাটিকে ঘনত্বের মেরুকরণ বলা হয়।

স্বজ্ঞাত কল্পনা: কল্পনা করুন যে এক কাপ লবণের দ্রবণটি একটি আরও ঝিল্লির মাধ্যমে ফিল্টার করা হয় এবং উচ্চ-ঘনত্বের ক্ষেত্রের একটি স্তর গঠনের জন্য ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর লবণ "জমে" থাকে। ঠিক যখন ট্র্যাফিক জ্যাম থাকে ঠিক তেমনই যানবাহন চৌরাস্তায় জড়ো হয়।

দ্রাবক প্রত্যাখ্যান প্রক্রিয়া

ঝিল্লি পারমসিটিভিটির সারমর্ম: আরও ঝিল্লি ঘন পলিমাইড স্তরগুলির আণবিক চালনী প্রভাবের মাধ্যমে নির্বাচনী বিচ্ছেদ অর্জন করে। জলের অণুগুলি (প্রায় {{0}}। 28 এনএম এর ব্যাস) ঝিল্লি ছিদ্রগুলির মধ্য দিয়ে যেতে পারে, যখন বেশিরভাগ আয়নগুলি (যেমন NA⁺ 0। 19 এনএম এর ব্যাসযুক্ত তবে হাইড্রেশনের পরে 0.72 এনএম) এবং জৈব পদার্থ ধরে রাখা হয়। এই "আধা-ব্যাপ্তিযোগ্যতা" সলিউটগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর জমা হতে থাকে।

Industry pain points: Although high-density membranes (>99%) জলের গুণমান উন্নত করুন, তারা মেরুকরণকে বাড়িয়ে তুলবে এবং কর্মক্ষমতা ভারসাম্য বজায় রাখতে "ফ্লাক্স-রেটেনশন রেট অপ্টিমাইজেশন ডিজাইন" প্রয়োজন।

হাইড্রোডাইনামিক সীমানা স্তর

- বেগ বিতরণ বৈশিষ্ট্য: ঝিল্লি পৃষ্ঠের নিকটে, তরল বেগটি মূল প্রবাহের বেগ (যেমন 0। 3 মি/সে) থেকে শূন্যে থেকে দ্রুত হ্রাস পায়, একটি বেগের সীমানা স্তর তৈরি করে (সাধারণত 50-200 m পুরু)। এই স্তরটির দ্রাবকটি মূল দ্রবণে ফিরে আসার জন্য সম্পূর্ণরূপে আণবিক বিস্তারের উপর নির্ভর করে এবং প্রসারণ হারটি কনভেটিভ মাইগ্রেশনের চেয়ে কম মাত্রার অর্ডার 3-5।

- অশান্তি এবং ল্যামিনার প্রবাহের প্রভাব:

• লামিনার রাজ্য (রেনল্ডস নম্বর রে<2000): The boundary layer is stable, and the solute is seriously accumulated
• Turbulent state (Re>4000): এডি ব্যাঘাত সীমানা স্তরটি ধ্বংস করে এবং মেরুকরণের হার 40-70% দ্বারা হ্রাস করা হয়

- ইঞ্জিনিয়ারিং কেস: একটি সমুদ্রের জলীয় বিচ্ছিন্নতা প্রকল্পের ঝিল্লি শেলটিতে একটি সর্পিল অশান্ত প্রবাহের ডিভাইস ইনস্টল করার পরে, মেরুকরণ ফ্যাক্টর () 1.25 থেকে 1.08 এ নেমে গেছে এবং সিস্টেম পুনরুদ্ধারের হার 12%বৃদ্ধি পেয়েছে।

অসমোটিক চাপ গ্রেডিয়েন্ট

ঝিল্লি পৃষ্ঠের উপর উচ্চ-ঘনত্বের সমাধানের অসমোটিক চাপ বৃদ্ধি পায়, অপারেটিং চাপকে প্রতিরোধ করে এবং কার্যকর চালিকা শক্তি হ্রাস করে।

ঘনত্বের মেরুকরণ উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে বিপরীত অসমোসিস (আরও) ঝিল্লি কর্মক্ষমতা, যা দক্ষতা এবং দীর্ঘায়ু উভয়কেই বিভিন্ন বিরূপ প্রভাবের দিকে পরিচালিত করে। প্রধান প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে:

1. হ্রাস জল প্রবাহ: ঘনত্বের মেরুকরণের ফলে ঝিল্লি পৃষ্ঠে দ্রাবক সঞ্চার হয়, এমন একটি ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে যা অসমোটিক ড্রাইভিং ফোর্সের বিরোধিতা করে। ঝিল্লি পৃষ্ঠের জলের কার্যকর ঘনত্বের এই হ্রাস পানির প্রবাহকে হ্রাস করে, যার অর্থ সময়ের সাথে সাথে কম পানীয় জল উত্পাদিত হয়।
2. অপারেটিং চাপ বৃদ্ধি: ঘনত্বের মেরুকরণ হওয়ার সাথে সাথে ঝিল্লি জুড়ে কার্যকর অসমোটিক চাপের ডিফারেনশিয়াল বৃদ্ধি পায়। কাঙ্ক্ষিত জলের প্রবাহ বজায় রাখতে, অপারেটরদের ফিডের চাপ বাড়ানোর প্রয়োজন হতে পারে, যার ফলে উচ্চতর শক্তি খরচ এবং অপারেশনাল ব্যয় হতে পারে।
3. ঝিল্লি ফাউলিং: ঘনত্বের মেরুকরণ থেকে ঝিল্লি পৃষ্ঠে দ্রাবকগুলির জমে ফাউলিং হতে পারে। ঘনত্ব বাড়ার সাথে সাথে আরও দ্রবণগুলি ঝিল্লি পৃষ্ঠের সাথে মেনে চলতে পারে, একটি ফাউল্যান্ট স্তর গঠন করে যা আরও ব্যাপ্তিযোগ্যতা হ্রাস করে এবং প্রবাহের প্রতিরোধকে বাড়িয়ে তোলে।
4. আপোসযুক্ত ঝিল্লি নির্বাচন: পৃষ্ঠের ঘনত্বের পরিবর্তনগুলি দ্রবণগুলির প্রসারণ আচরণকে পরিবর্তন করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নির্দিষ্ট আয়নগুলির উচ্চতর ঘনত্ব পরিবহণের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে কাঙ্ক্ষিত আয়নগুলির জন্য ঝিল্লির নির্বাচনকে হ্রাস করে এবং আরও অযাচিত প্রজাতির মধ্য দিয়ে যেতে দেয়।
5. তাপমাত্রা এবং চাপ বৃদ্ধি: যেহেতু ঘনত্বের মেরুকরণ ঝিল্লি পৃষ্ঠের নিকটে দ্রাবক ঘনত্বকে বাড়িয়ে তোলে, তাই এটি ওসোমোটিক গরমের কারণে তাপমাত্রায় স্থানীয়ভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে, যা সময়ের সাথে সাথে ঝিল্লি উপকরণগুলির স্থিতিশীলতা এবং কর্মক্ষমতাকে প্রভাবিত করতে পারে।
6. ঝিল্লির রাসায়নিক স্থিতিশীলতা: ঘনত্বের মেরুকরণের কারণে নির্দিষ্ট দ্রবণগুলির উন্নত ঘনত্ব স্থানীয়ভাবে রাসায়নিক বিক্রিয়া বা ঝিল্লি উপাদানগুলির অবক্ষয় হতে পারে। এর ফলে ঝিল্লি জীবন হ্রাস এবং রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তা বাড়তে পারে।
7. পুনরুদ্ধারের হার হ্রাস: ঘনত্বের মেরুকরণ যেমন জলের প্রবাহ এবং দক্ষতা প্রভাবিত করে, এটি আরও সিস্টেমের পুনরুদ্ধারের হার হ্রাস করতে পারে। এর অর্থ হ'ল ফিড জলের একটি ছোট শতাংশ পারমিটে রূপান্তরিত হয়, ব্রাইন উত্পাদিত এবং সম্ভাব্যভাবে বর্জ্য ব্যবস্থাপনার জটিলতা বাড়িয়ে তোলে।
8. পরিবর্তিত অপারেটিং শর্তাদি: ঘনত্বের মেরুকরণের প্রভাবগুলি প্রশমিত করতে, সিস্টেম অপারেটররা প্রবাহের হার, চাপ এবং অন্যান্য অপারেটিং শর্তগুলি সামঞ্জস্য করতে পারে, যা সাবধানতার সাথে না করা হলে সাবঅপটিমাল পারফরম্যান্সের দিকে নিয়ে যেতে পারে।

1. ঝিল্লি পৃষ্ঠের দ্রবণগুলির সঞ্চার হ্রাস করতে আলোড়ন এবং অশান্তি বৃদ্ধি;
2. অত্যধিক উচ্চ ঝিল্লি প্রবাহ এবং খুব কম অপারেটিং চাপ এড়াতে যুক্তিযুক্তভাবে ঝিল্লি নকশা এবং অপারেটিং পরামিতিগুলি নির্বাচন করুন এবং ঘনত্ব স্তরগুলির গঠনকে ধীর করে দিন;
3. নিয়মিত রাসায়নিক এবং শারীরিক পরিষ্কারের সম্পাদন;
4. ঝিল্লি বিচ্ছেদ সিস্টেমে প্রবেশের আগে যথাযথ প্রিট্রেটমেন্ট সম্পাদন করুন, যেমন সূক্ষ্ম পরিস্রাবণ, ফাঁকা ফাইবার পরিস্রাবণ ইত্যাদি, যা স্থগিত পদার্থ এবং পার্টিকুলেট পদার্থকে ঝিল্লি সিস্টেমে প্রবেশ করে এবং ঘনত্বের মেরুকরণের ডিগ্রি হ্রাস করতে পারে।