20893

۲۰۸۹۳

مطالعه تجربي و شبيه سازي استخراج فلز گادولينيم توسط سامانه ريزسيالشي

كارشناسي ارشد

طراحي فرآيند

۹۷-۹۸

۱۳۹۸/۳/۲۸

دكتر احمد رهبر كليشمي

مهندسي شيمي، نفت و گاز

از آنجا كه دانش ريزسيالش جزو علوم نوين و پيشرفته محسوب ميشود، و در سالهاي اخير محققين به مزيتهاي فراوان استفاده از آن در زمينههاي مختلف از جمله صنايع پي بردهاند، ورود به اين عرصه از فنآوري ضروري شناخته شد. در واقع اين تحقيق، ادامه يك تحقيق آزمايشگاهي در مورد استخراج فلز استراتژيك گادولينيوم در سامانه ريزسيالشي ساخته شده در دانشگاه علم و صنعت ايران ميباشد. از آنجا كه انجام تحقيقات بر روي سامانههاي آزمايشگاهي نيز مستلزم صرف زمان زياد و هزينه مواد مصرفي است، استفاده از نرمافزارهاي شبيهساز اين نقصان را جبران كرده و انجام تحقيقات در گسترههاي وسيعتري را با صرف هزينههاي كمتر و زمان كوتاهتر ممكن ميسازد. در اين تحقيق در ابتدا، فرآيند استخراج مايع – مايع فلز مس در تجهيزات ريزسيالشي با استفاده از نرمافزار كامسول شبيهسازي شد، سپس نتايج حاصل با نتايج تجربي موجود در مقالات معتبر علمي مقايسه گرديد. پس از معتبر شناخته شدن روش مورد استفاده، فرآيند استخراج مايع - مايع فلز گادولينيوم در سامانه ريزسيالشي شبيهسازي شد. در ادامه با تغيير دادن برخي از پارامترهاي عملياتي، همچون شكل هندسي سامانه، غلظت فازهاي آبي و آلي، غلظت خوراك ورودي، مقدار اسيديته فاز آبي و زمان ماند، ميزان تأثير هر كدام از آنها بر روي مقدار بازدهي اين فرآيند مورد بررسي قرار گرفت. در همين راستا مشخص گرديد كه ابعاد ميكروكانال استفاده شده در تجربه آزمايشگاهي مطابق با شرايط بهينه حاصل از نتايج اين شبيهسازي ميباشد، همچنين شرايط بهينه در مورد بازدهي عمليات استخراج گادولينيم در اسيديته برابر با 3 و غلظت خوراك برابر با 30 ميليگرم در ليتر، و نيز زمان ماند برابر با 13.3 ثانيه اتفاق افتاده است. علاوه بر تمامي اين موارد ضريب انتقال جرم حجمي نيز برابر با 0.17 تعيين گرديد. نتيجه اين تحقيق، يافتههاي حاصل از تجربه آزمايشگاهي انجام شده در اين زمينه را تأييد مينمايد.

1398/04/30

6/17/2020 12:00:00 AM