بررسی فرآیند جذب گاز کربن دی اکسید(co2) در نانوسیال درون راکتور همزندار

thesis
abstract

جذب گاز توسط فاز مایع یکی از روش های متداول برای حذف یا جداسازی یک جزء از یک مخلوط گازی است. تحقیقات گسترده ای برای افزایش راندمان این فرآیند مانند افزودن مواد شیمیایی به فاز مایع برای کاهش مقاومت فاز مایع با انجام واکنش، افزودن میکروذرات با جذب سطحی و افزودن نانوذرات به فاز مایع انجام شده است. استفاده از فن آوری نانو یکی از روش هایی است که می تواند باعث افزایش ضریب انتقال جرم در یک سیستم گاز- مایع و در نتیجه بهبود فرآیند جذب گاز گردد. در این تحقیق جذب گاز کربن دی اکسید توسط نانوسیال با پایه آب در دمای c?25 و mmhg630 درون راکتور همزن دار مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا برای انجام آزمایش ها یک راکتور همزن دار با حجم 4/1لیتر و با دو پروانه راشتون و با الکتروموتور دورمتغیر و مجهز به میدان مغناطیسی غیر دائم طراحی و ساخته شد. ضریب انتقال جرم حجمی در سیال پایه و غلظت های حجمی مختلف نانوسیال آب/– al2o3? ، در دو دبی گاز کربن دی اکسید l/min 0/3 و0/1 اندازه گیری شده و نتایج مقایسه شده است. نتایج نشان داد در دبی گاز l/min 0/1 و یک سرعت ثابت پروانه، ضریب انتقال جرم حجمی با افزایش غلظت نانوذرات –al2o3? از 01/0تا 05/0درصد حجمی افزایش می یابد و در غلظت های بیشتر نانوذرات (05/0تا 2/0درصد حجمی)ضریب انتقال جرم تغییر نمی کند. با افزایش توان داده شده به ازای واحد حجم سیال (افزایش سرعت پروانه) در دبی ثابت گاز و یک غلظت ثابت نانوسیال آب/– al2o3? ، ضریب انتقال جرم حجمی افزایش می یابد. افزودن نانو ذرات به سیال پایه باعث شکستن حباب ها و کاهش اندازه حباب ها و درنتیجه افزایش سطح انتقال جرم و ضریب انتقال جرم حجمی می شود. با کاهش قطر حباب ها، فشار داخلی و حباب گاز و به تبع آن غلظت اشباع در سطح تماس دو فاز افزایش و در نتیجه سرعت انتقال جرم افزایش می یابد. بیشترین ضریب انتقال جرم حجمی در دبی گازl/min 0/1، غلظت %v/v 05/0 با سرعت پروانه rpm 1400برابر1/s 08/0 بدست آمد. با افزایش توان داده شده به واحد حجم سیال (سرعت پروانه) در کلیه غلظت ها (%v/v 2/0- 01/0)نسبت ضریب انتقال جرم حجمی نانوسیال به ضریب انتقال جرم حجمی سیال پایه (e) در ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. بیشترین افزایش در ضریب انتقال جرم در توان داده شده به واحد حجم سیالkw/m3 5/1(سرعت پروانه rpm 1150) و در غلظت %v/v 05/0 و دبی گاز ثابتl/min 0/1، برابر 15/2 بدست آمد. همچنین اثرات نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن بر روی جذب گاز کربن دی اکسید در راکتور همزن دار با دو پروانه بررسی گردید. افزودن نانو ذرات اکسید آهن به سیال پایه آب سبب گردید ضریب انتقال جرم در سرعت های بالای پروانه افزایش یابد. البته با عبور گاز از نانو سیال اکسید آهن بر سطح مایع درون راکتور کف تشکیل می شد که با افزایش سرعت پروانه و غلظت نانوسیال، بر مقدار آن افزوده می شد. بنابراین امکان انجام آزمایش در غلظت های بیشتر از %v/v 005/0 نانو سیال اکسید آهن وجود نداشت. همچنین اعمال میدان مغناطیسی مستقیم با شدت 390 گوس(g) اثر قابل توجهی بر روی ضریب انتقال جرم حجمی جذب کربن دی اکسید توسط آب خالص نداشت.

similar resources

ارائة الگوی ارزشگذاری مکانی کارکرد جذب گاز دی اکسید کربن، در جنگل‌های خزری ایران

جنگل‌ها فراهم‌کنندة خدمات اکوسیستمی مهمی هستند که اغلب بازاری برای تعیین ارزش این خدمات وجود ندارد. در میان خدمات غیر بازاری ارائه شده به‌وسیلة اکوسیستم‌های جنگلی، خدمت تنظیم گازهای اتمسفری و بویژه جذب و ذخیره‌سازی دی اکسید‌کربن از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است, زیرا گیاهان با جذب دی اکسید‌کربن و استفاده از آن در فرایند فتوسنتز، علاوه بر تولید زیست تودة گیاهی و رها سازی اکسیژن، یکی از مهم‌ترین ذخی...

full text

حل عددی جذب گاز دی اکسید کربن با فیلم آب در جریان حلقوی

انتقال جرم فاز گاز به مایع در صنایع گوناگونی مانند صنایع مرتبط با محیط زیست، گاز ، شیمیایی ، علوم جوی زمین شناسی، با روشهای گوناگون صورت می پذیرد. امروزه ستونهای جذب گاز که، با استفاده از فیلم مایع کار می کنند دارای نقش مهمی در صنایع هستند. در این نوشتار مطالعه عددی، برای حل معادلات انتقال مومنتم و جرم، برای فیلم مایع از سامانه جریان فیلم مایع و گازی که در داخل لوله به شکل جریان حلقوی در حرکت ه...

full text

مطالعه تجربی فرآیند جذب دی اکسید کربن از هوا در بستر آکنده دوار

در این مطالعه با ساخت بستر آکنده دوار، فرآیند جذب دی اکسید کربن از هوا مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا آزمایشات هیدرودینامیک جهت تحلیل الگوی جریان و افت فشار در دو حالت تک فازی و دو فازی انجام شده است و سپس آزمایشات جذب با استفاده از آب و محلول‌های مونو اتانول آمین و دی اتانول آمین با درصدهای وزنی مختلف صورت گرفته است. نقش پارامترهایی نظیر سرعت چرخش روتور، نرخ جریان گاز و مایع، نوع و درصد و...

full text

مطالعه تجربی جذب دی اکسید کربن با زئولیت x13 در یک راکتور بستر ثابت

در این تحقیق،فرآیند جذب گاز دی اکسیدکربن با استفاده از زئولیت13 در یک راکتور بستر ثابت مورد مطالعه قرار گرفت. آزمایش های جذب در یک بستر ثابت با ارتفاع 1 متر و قطر 10 سانتیمتر انجام گردید. آزمایشات جذب جهت بررسی پارامترهای عملیاتی شامل دما، فشار، دبی گاز و مقدار جاذب انجام گرفت. نتایج آنالیز ذرات جاذب نشان داد که متوسط قطر حفرات جاذب 92/1 نانومتر و سطح ویژه 697 مترمربع بر گرم می باشد. نتایج آزما...

full text

مد‌ل‌سازی عملکرد راکتور غشایی در فرآیند تولید گاز سنتز

در این پژوهش، یک مدل ریاضی جامع و کارا به منظور پیش‌بینی عملکرد راکتور غشایی در فرآیند تولید گاز سنتز توسعه داده شده است. در راکتور غشایی مورد مطالعه، خوراک متان و بخار آب به داخل لوله و هوا به درون پوسته وارد می‌شود. در این مدل، پدیده نفوذ اکسیژن از دیواره غشاء و واکنش‌های موثر در تولید گاز سنتز لحاظ شده است. پس از نوشتن موازنه‌های جرم و انرژی در دو سمت لوله و پوسته، کد کامپیوتری جهت حل همزمان...

full text

بررسی سینیتیک تشکیل هیدرات کربن دی اکسید در راکتور همزن‌دار در شرایط حجم ثابت

هیدرات‌های گازی از دو دیدگاه ترمودینامیکی و سینتیکی مطالعه می‌شوند. با وجود مطالعات فراوانی که در بخش ترمودینامیکی هیدرات صورت گرفته، سینیتیک هیدرات‌ها نیازمند مطالعه و بررسی‌های بیشتری است. در این کار، تشکیل هیدرات گاز کربن دی اکسید در یک راکتور همزن‌دار، در شرایط دما و حجم ثابت، بررسی شده است. نتایج آزمایشگاهی بیانگر این است که سرعت مصرف گاز در مرحله رشد بلورهای هیدرات، نسبتاً ثابت است. براساس...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023