چکيده
امروزه با توجه به گسترش روز افزون فناوري نانو، نانو سيالات به عنوان سيالاتي با ضرايب انتقال جرم بالا مطرح مي شوند. مزيت استفاده از چنين محلول هاي به جاي محلول هاي عادي و پركاربرد در جذب گازهاي اسيدي در بهبود پارامترهاي موثر بر انتقال جرم يعني بهبود سطح انتقال و افزايش ضريب انتقال جرم مي باشد. با افزايش اين مقادير نه تنها نياز به حلال در فرآيند هاي جذب كاهش مي يابد، بلكه انرژي لازم جهت احيا و هزينه هاي ساخت اوليه واحد هاي شيميايي نيز كاهش يافته و اقتصاد طرح بهبود مي يابد.
تحقيقات انجام شده بيانگر آن است كه نانو¬سيالات كه در انواع مختلف سيال همراه با نانوذره فلزي، سراميكي و پليمري طبقه¬ بندي مي¬گردند، با بهبود ضريب انتقال جرم و حرارت، فرآيند جذب و احياء گاز را بهبود مي¬بخشند. با بررسي¬هاي انجام شده بهترين فرآيند قابل اجرا در مقياس صنعتي و با بازده مناسب پس از مقايسه انواع روش¬هاي حذف گاز اسيدي، فرآيند جذب مي¬باشد كه مكانيسم هاي مختلف جذب توسط حلال هاي آميني و غير آميني بررسي گشته اند.
در اين تحقيق، به بررسي اثر استفاده از نانو ذرات در حلال براي بهبود ميزان جذب گاز دي اكسيدكربن پرداخته شده است. همچنين تاثير نوع نانوذرات Fe3O4، TiO2، SiO2، MWCNT، Al2O3، NiO، ZnO، CNT، MgO، اندازه نانو ذرات در بازه 8 الي 100 نانومتر، غلظت نانو ذرات، دما، فشار، ميدان¬هاي خارجي، تركيب گاز، تركيب حلال و نوع دستگاه تماس دهنده فازي بر روي راندمان جذب، ميزان جذب پايداري نانوسيال مورد مطالعه قرار گرفته است و مطابقت نتايج بدست آمده و تئوري¬هاي مطرح شده بحث شده.
مطابق با پژوهش¬هاي انجام شده، استفاده از ستون حباب ساز و مخازن همزن¬دار بهترين تاثير را بر روي جذب گاز خواهد داشت. از طرفي نتايج نشان¬دهنده تاثير مضاعف وجود نانوذرات Fe3O4 پوشش دهي شده توسط PEI بر روي انتقال جرم مي¬باشد. بررسي ها نشان¬ مي¬دهد كه وجود چنين ذرات مغناطيسي علاوه بر مزاياي بهبود دهندگي جذب، سهولت احيا را نيز در پي خوهد داشت. بررسي هاي انجام شده در زمينه پايداري نانوسيال نيز نشان¬دهنده تاثير مثبت استفاده از MWCNT در سيال پايه مي¬باشد. با توجه به موارد طرح شده، مطالعه تاثير اصلاح سطحي نانوذرات جهت نيل به پايداري و جذب بيشتر پيشنهاد مي¬گردد.
