15066

مطالعه و بررسي جذب 2CO با استفاده از فناوري‌هاي ميكروكانال و ميكرو راكتور

1403

دكتر شاهرخ شاه‌حسيني

دكتر شاهرخ شاه‌حسيني

در اين پژوهش، با تمركز بر استفاده از ميكروكانال‌ها و ميكرو راكتورها كه به‌دليل نسبت سطح به حجم بسيار بالا، موجب افزايش قابل‌توجه انتقال جرم و حرارت نسبت به سيستم‌هاي سنتي مانند برج‌هاي پرشده مي‌شوند، بررسي رژيم‌هاي جريان دوفازي نشان داد كه جريان اسلگ، به‌واسطه ايجاد گردابه‌هاي داخلي در ستون مايع اطراف حباب‌هاي گاز، نازك شدن لايه مايع و افزايش نرخ انتقال، مؤثرترين حالت براي جذب CO₂ در مقياس ميكرو است، ضمن اينكه هندسه‌هاي خاص مانند شيارهاي قلبي‌شكل باعث افزايش نرخ انتقال جرم حجمي (KLa) تا 2.2 برابر شده‌اند و مدل‌سازي‌هاي CFD در كنار تحليل اعداد بدون‌بُعدي مانند رينولدز، وبر، كاپيلاري، اشميت و هاتّا، امكان تحليل دقيق ديناميك جريان، الگوهاي توزيع فاز و افت فشار را در كانال‌هاي درختي‌شكل فراهم كرده است، به‌طوري‌كه اثرات نواحي انتهايي مانند اتصال‌ها و سپراتورها كه تا 47٪ از جذب كل را شامل مي‌شوند نيز در مدل‌سازي لحاظ شده‌اند؛ همچنين در حوزه توسعه جاذب‌ها، سنتز چارچوب‌هاي فلز-آلي دو فلزي مانند ZnCe-MOF با استفاده از فناوري رسوب‌دهي سريع نانوذرات در ميكرو راكتورها و با بهره‌گيري از آب به‌عنوان حلال سبز، منجر به افزايش ظرفيت جذب از 0.66 mmol.g⁻¹ به مقادير بالاتر شده است كه اين امر به حضور گروه‌هاي آميني بازي و افزايش انرژي جذب نسبت داده شده، در حالي‌كه لايه‌هاي نازك زئوليتي با ضخامت 3 ميكرومتر، رسانش حرارتي بالا و ساختار يكنواخت، جداسازي سريع CO₂ را با افت فشار ناچيز ممكن ساخته‌اند و مدل‌سازي جذب با ايزوترم لانگموير دو جايگاهي و مدل سينتيكي نيروي محركه خطي، داده‌هاي تجربي را با دقت بالا برازش داده‌اند؛ همچنين، استفاده از نانوسيال‌هايي مانند SiO₂ در آب، به‌واسطه مكانيسم انتقال شاتل، موجب كاهش مقاومت نفوذ مولكولي شده، فناوري پلاسماي سرد در تركيب با كاتاليست Ni/CeZr بازدهي تجزيه CO₂ را تا 96.44٪ افزايش داده و تابش فوتوني متناوب با TiO₂/UV-LED نيز راندمان نوري را تا 2.7٪ و بهره‌وري انرژي را تا 93.34٪ بهبود داده است.

10/4/2025 12:00:00 AM

87606

1404/07/19