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

در این مقاله به بررسی شبیه‌سازی عددی فرآیند جداسازی مایعات در تماس دهنده‌های غشائی الیاف تو خالی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخت شده است. شبیه‌سازی‌های انجام شده بر مبنای حل معادلات بقا برای جزء منتقل شونده در تماس دهنده غشائی می‌باشد. شبیه سازی برای فرایند جداسازی کافئین از آب توسط دی‌اکسید کربن زیر بحرانی در یک مدول غشائی ۳ الیافی انجام گرفت. نتایج شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی به دست آمده از مراجع مقایسه شدند تا دقت شبیه‌سازی بررسی شود. مقادیر محاسبه شده برای در صد جداسازی کافئین، مقدار انحراف متوسط ۱۳% 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 شبیه‌سازی نشان داد که پارامترهای فیزیکی غشاء مانند نسبت تخلخل به پیچش و قطر داخلی الیاف، اثرات قابل توجهی را بر روی در صد جداسازی کافئین دارند.