11844

11844

بررسي اثر حضور نانو ذرات مختلف بر ضرايب انتقال جرم در ستون‌هاي استخراج مايع-مايع پرشده با پركن‌هاي نامنظم

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي فرآيند‌هاي جداسازي

تيرماه 1392

تيرماه 1392

دكتر تورج محمدي- دكتر احمد رهبر كليشمي

چكيده استخراج مايع مايع يكي از روش‌هاي جداسازي است. در اين روش كه در بسياري از صنايع شيميايي بكار مي‌رود از ويژگي تفاوت در انحلال‌پذيري مواد موجود در خوراك استفاده مي‏شود. تعيين ضرايب انتقال جرم در دستگاه استخراج‌كننده، يكي از پارامترهاي مهم در طراحي صنعتي است. در اين مطالعه، اثر نانو ذرات مختلف در افزايش ضريب انتقال جرم در ستون‌هاي استخراج مايع-مايع پرشده با پركن‏هاي نامنظم مورد بررسي قرار گرفت. فاز پيوسته آب و فاز پراكنده مخلوط تولوئن، اسيد استيك و نانو ذرات سيليكا، تيتانيا، زيركونيا با اندازه‌ يكسان ذرات (10 نانومتر) و درصدهاي حجمي 01/0، 05/0 و 1/0 مي‌باشد. بررسي پايداري فاز پراكنده از طريق روش ساده ته‌نشيني صورت گرفته است. آزمايش‌ها در سه دبي مختلف فاز پراكنده انجام ‌شد. در هر آزمايش قطر قطره، موجودي فاز پراكنده و غلظت فاز پراكنده بعد از انتقال جرم اندازه‌گيري گرديد. اثر نوع و غلظت نانو ذرات بر ضريب انتقال جرم اسيد استيك در نانو سيال با استفاده از داده‌هاي آزمايشگاهي مورد بحث قرار گرفت. داده‌هاي تجربي نشان مي‏دهد با افزودن نانو ذرات به فاز پراكنده، ضريب انتقال جرم اسيد استيك افزايش مي‌يابد. بيش‏ترين ميزان افزايش ضريب انتقال جرم اسيد استيك براي سيال حاوي سيليكا، تيتانيا و زيركونيا به ترتيب 35%، 245% و 207% در غلظت 05/0 درصد حجمي نانو ذره مي‌باشد. تأثير جريان حجمي فاز پراكنده بر روي ضريب انتقال جرم اسيد استيك و موجودي فاز پراكنده مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تجربي به دست آمده با مدل‌هاي انتقال جرم در قطره شامل نيومن، كرونيك- برينك، اسكلند-ولك، هندلوس-‏بارون، كالدربنك-كراچينسكي و تموس مقايسه گرديد و مشاهده شد كه متوسط خطاي هر كدام از مدل‏هاي فوق به ترتيب 2/93%، 1/91%، 2/82%، 7/53%، 94% و 2/30% مي‏باشد. واژه‌هاي كليدي: استخراج مايع-مايع، ستون پرشده، نانو ذره، نانو سيال، ضريب انتقال جرم