مطالعه عددی عملکرد آب شیرین کن های CDI با کانال واگرا

در سال های اخیر، کاهش آب شیرین به یک معضل جهانی تبدیل شده است. یکی از روش های کارآمد و باصرفه از نظر انرژی برای غلبه بر مشکل کمبود آب، نمک زدایی آب شور با استفاده روش یونزدایی خازنی (CDI) است. در مطالعه حاضر، برای اولین بار، مطالعه عددی یک سلول آب شیرینکن CDI با هندسه کانال واگرا و با در نظر گرفتن جریان محلول درون الکترودها با کوپل کامل جریان سیال، انتقال یون ها و همچنین میدان الکتریکی صورت گرفته است. نحوه توزیع غلظت در هندسه واگرا در زمان های گوناگون تحلیل و بررسی شده است. علاوه بر این، اثر شدت اختلاف پتانسیل بین الکترودها و هم چنین غلظت ورودی بر عملکرد سلول CDI مورد بررسی قرار میگیرد. نتایج نشان میدهد که رابطه عکس بین زمان اشباع با غلظت اولیه محلول برقرار است. همچنین، با کاهش غلظت نمک ورودی، مینیمم غلظت نمک خروجی کمتر بوده، در نتیجه حداکثر راندمان حذف نمک سیستم CDI افزایش مییابد. از طرف دیگر، با افزایش اختلاف پتانسیل بین الکترودها، شدت نیروی وارده به یون ها بیشتر شده و بر جذب آنها را در منافذ الکترودها می افزاید. در نتیجه، راندمان نمکزدایی تا حد زیادی بهتر میشود.