عنوان پایان‌نامه
بررسی تأثیر غلظت عوامل فعال سطحی بر هلد آب در یک ستون پالس افقی در حضور نانو ذرات
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه کاسپین شماره ثبت: K16;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70206
- تاریخ دفاع
- ۰۹ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدی احمدی مطلق
- استاد راهنما
- حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- چکیده در این پروژه اثر مواد فعال سطحی و نانو ذرات بر هلدآپ در یک ستون پالس افقی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌های انجام‌شده در سه بخش کلی طبقه‌بندی شد. در بخش اول آزمایش‌ها به بررسی هلدآپ در ستون پالس برای سه سیستم شیمیایی تولوئن/آب-بوتیل استات /آب و نرمال بوتانول/آب با کشش بین سطحی مختلف و بدون حضور نانو ذرات و سورفکتانت و فقط در حضور جزء منتقل‌شونده استن پرداخته شد. جهت انتقال جرم از فاز پراکنده (آلی) به فاز پیوسته (آبی) بود.سیستم های استفاده شده در آزمایش ها سیستم های بین المللی و استاندارد هستند. در بخش دوم، آزمایش‌ها در حضور غلظت‌های متفاوت نانوذره سیلیس و عدم حضور ماده فعال سطحی در دو سیستم تولوئن/آب و بوتیل استات/آب انجام شد و بخش سوم آزمایش‌ها مربوط به اثر حضور همزمان ماده فعال سطحی ستیل تری متیل آمونیوم برماید (CTAB) و نانو ذره سیلیس بر هلدآپ در این دو سیستم شیمیایی بود. به منظور پیش بینی وتعیین هلدآپ سیستم روابط تجربی جدیدی ارائه شد. به طور کلی متوسط هلدآپ با تغییر دبی فاز پیوسته حدود 17% افزایش یافته است. شیب تغییرات هلدآپ با دبی فاز پراکنده زیاد بوده است یعنی به طور متوسط 46%. با افزایش شدت پالس، متوسط هلدآپ به طور متوسط 22% کاهش می یابد، این کاهش تا جایی ادامه پیدا می کند که هلدآپ به یک مقدار حداقل برسد (نقطه حداقل) و از این نقطه به بعد افزایش شدت پالس منجر به افزایش هلدآپ سیستم می گردد تا جایی که به نقطه طغیان برسیم. با کاهش کشش سطحی هلدآپ سیستم نیز کاهش یافته است. حضور نانوذرات در سیستم باعث می شود که قطر قطرات فاز پراکنده کاهش یابد و همچنین توزیع اندازه آن ها تا حد زیادی یکسانتر شود، افزایش نانوذره باعث می شود که نرخ ائتلاف قطرات افزایش یابد که این بالا رفتن ائتلاف منجر به 19% افزایش در هلدآپ می گردد. متوسط هلدآپ در حضور سورفکتانت در دو سیستم به طور میانگین 42% کاهش یافته است که نشان دهنده کاهش چشم گیری می باشد.
- Abstract
- Abstract In this project the effect of surfactants and nanoparticles on holdup in horizontal pulse column was investigated. Experiments were conducted in three general classifications. In the first experiments, holdup investigated for three different chemical systems toluene-water / butyl acetate-water and n-butanol-water with different surface tension and without the presence of nanoparticles and surfactants, and only in the presence of acetone transmitted component. Systems used in the experiments are of international standard systems. In the second part, the experiments in the presence of different concentrations of silica nanoparticles and the absence of surfactant were performed in two different chemical systems. The third part of experiments was related to the effect of the simultaneous presence Surfactant and nanoparticles on holdup in two different chemical systems. In order to predict and determine holdup system provided new experimental equations. In general, average holdup, slightly increased by changing the flow rate of the continuous phase about 17%. The Gradient of holdup with dispersed phase flow is high that is an average of 46%. With increment of pulse, average holdup on average, 22% reduced, this reduction continues until the holdup to a minimum value (the minimum). And from this point on, Increase the intensity of the pulse leads to an increase holdup until they reach the point of flooding. By reducing the surface tension holdup also declined because low surface tension causes the smaller the droplet size. The presence of nanoparticles in the system causes reduced droplet size and size distribution can be more largely the same. Increase nanoparticles causes the coalition of droplets increased which lead to an increase in the holdup about 19%. In the presence of surfactant in the system holdup is reduced average of 42% because firstly, a large reduction of surface tension, as well as droplet size has decreased
