بررسی اثر نانوذره و ماده فعال سطحی روی ضریب انتقال جرم در ستون ضربه ای پر شده

در فرآیندهای استخراج مایع - مایع، مشخصه های هیدرودینامیکی سیستم پارامترهای مهمی در انتقال جرم هستند. در این تحقیق اثر سرعت فاز های مداوم، پخش شده و شدت ضربه بر مشخصه های هیدرودینامیکی سیستم بررسی شده است. نتایج نشان داد که شدت ضربه یک پارامتر تاثیرگذار است. با افزایش شدت ضربه، قطر قطره کاهش یافته و هلدآپ در سیستم افزایش می یابد. در ادامه اثر نانو ذره و ماده فعال سطحی، بر مشخصه های هیدرودینامیکی سیستم بررسی گردید. نتایج نشان داد که با اضافه کردن نانو ذره و ماده فعال سطحی، اندازه قطرات کاهش و هلدآپ افزایش می یابد. رابطه ای نیمه تجربی برای پیش بینی قطر قطره بر حسب پارامترهای عملیاتی و خواص سیستم و غلظت نانو ذره ارائه شده است. نتایج نشان داد، با افزایش غلظت نانو ذره، قطر قطرات کاهش می یابد و مکانیسم غالب انتقال جرم، نفوذ مولکولی است. در این حالت با بکارگیری نانو ذره بازده استخراج از ۴۶ به ۷۸ درصد افزایش می یابد. با اضافه کردن ماده فعال سطحی به سیستم، بازده استخراج از ۷۰ به ۹۱ درصد افزایش پیدا می کند. مکانیسم انتقال جرم در سیستم بدون حضور نانو ذره و ماده فعال سطحی و باحضور آنها بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که در این سیستم با حضور نانو ذره و ماده فعال سطحی تئوری نیومن مدل مناسبی برای پیش بینی ضریب انتقال جرم محسوب می گردد.

Keywords:

نانو ذره , ماده فعال سطحی , ستون ضربه ای , استخراج مایع - مایع