عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیر همزمان نانو ذرات و سورفکتانت بر روی اندازه قطرات در دستگاه میکسر ستلر
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-انرژی و محیط زیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1253.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56659
- تاریخ دفاع
- ۰۸ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- پیمان داودی نسب
- استاد راهنما
- حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- در این تحقیق تأثیر حضور همزمان نانوذرات و مواد فعال سطحی بر اندازه متوسط قطره‌ها در دیسپرژن مایع-مایع تولوئن/ آب در یک دستگاه میکسر ستلر افقی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش‌ها در چهار بخش کلی صورت گرفته است. در بخش اول آزمایش‌ها، اندازه متوسط قطره‌ها برای سیستم خالص تولوئن/ آب بررسی گردید. در بخش دوم آزمایش‌ها، از ستیل تری متیل آمونیوم برماید به عنوان ماده فعال سطحی استفاده گردید و توزیع اندازه قطره‌ها در این حالت مطالعه گردید. در بخش سوم آزمایش‌ها، از نانوذرات سیلیس استفاده گردید و توزیع اندازه قطره‌ها بدست آمد. در بخش چهارم آزمایش‌ها، توزیع اندازه قطره‌ها در حضور هم زمان نانوذرات سیلیس و ماده فعال سطحی ستیل تری متیل آمونیوم برماید بدست آمد. همچنین برای هر بخش از آزمایش‌ها، تأثیر پارامترهای هیدرودینامیکی مانند سرعت همزن و کسر حجمی فاز پراکنده بر اندازه متوسط قطره‌ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور پیش بینی و تعیین اندازه متوسط قطره‌ها، برای هر یک از بخش‌های آزمایش‌ها، یک رابطه تجربی ارائه گردید و به منظور نشان دادن تأثیر حضور و غلظت نانوذرات و مواد فعال سطحی بر اندازه قطره‌ها، غلظت نانوذرات و مواد فعال سطحی به عنوان یک پارامتر مستقل و جدید به رابطه‌های پیشنهادی اضافه گردید. در پایان نتایج بدست آمده از بخش‌های مختلف با یکدیگر مقایسه گردید و یک رابطه جامع و کلی جهت پیش بینی اندازه قطره‌ها ارائه گردید. به طور کلی حضور نانوذرات و مواد فعال سطحی به تنهایی و یا به صورت همزمان در سیستم باعث کاهش اندازه قطره‌ها شده و حضور همزمان آن‌ها تأثیر بیشتری نسبت به حضور هر کدام به تنهایی در سیستم بر اندازه قطره‌ها و اثر پارامترهای هیدرودینامیکی دارد.
- Abstract
- In this study, the simultaneous effect of nanoparticles and surfactants on the mean drop size of the toluene/ water system in a horizontal mixer-settler was investigated. In order to this purpose, four major series of experiments were done for the first Seri, the mean drop size of the clean toluene/ water system (without nanoparticles and surfactant) was studied. In second Seri, the influence of Cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) as a cationic surfactant on the mean drop size was investigated. In the third Seri, the effect of silica nanoparticles on mean drop size was studied. For the last Seri, mean drop size of the system was studied in the simultaneous presence of silica nanoparticle and CTAB. Also, the influence of some hydrodynamic parameters such as impeller agitation speed and dispersed phase volume fraction on drop size was studied. For the each series of experiments, results were compared with order series. In addition for each series, new correlations were proposed in order to predict the mean drop size. Results indicated that presence of silica nano particles and CTAB at the same time has the most influence on drop size compared to the other systems and presence of CTAB and silica nanoparticles in the system alone, had the lower effect on drop size, respectively in order to predict a mean drop size for all cases, a new modified correlation was suggested where the surfactants and nanoparticles concentration were introduced as new independent parameters.
