عنوان
بررسي تجربي اثر پارامترهاي مؤثر بر فرايند انحلال گاز كربن دي‌اكسيد در يك برج سيم مرطوب
نويسنده اصلي
ابراهيمي، فرناز
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
گاز كربن دي¬اكسيد ازجمله گازهاي تأثيرگذار بر زيست‌بوم گياهان و جانوران مي‌باشد. با صنعتي شدن جوامع و رشد جمعيت، توليد اين گاز روزبه‌روز افزايش‌يافته است. افزايش اين گاز در جو، سبب افزايش اثر گلخانه‌اي و گرمايش زمين شده است. بنابراين ازجمله اقدامات ضروري در صنايع، جذب گاز كربن دي‌اكسيد توليدي تا حد امكان و عدم انتشار آن در محيط‌زيست مي‌باشد. در اين پژوهش از برج جذب سيم مرطوب با تعداد يك سيم از جنس فولاد ضدزنگ به‌منظور جذب گاز كربن‌دي‌اكسيد استفاده‌شده است. برج مذكور ازجمله مكانيسم‌هاي جديد در حوزه¬ي فرآيندهاي جذبي مي¬باشد. در اين برج ضريب انتقال جرم و شار انتقال جرم با تغيير پارامترهاي فرآيندي همچون دبي فاز مايع و گاز و تغيير حلال از آب خالص به نانو سيال در غلظت‌هاي 005/0 %، 01/0 %و 02/0% حجمي بررسي شده¬است. با تغيير دبي مايع و قطر نازل، هندسه جريان (فاصله بين قطرات، تعداد قطرات و اندازه قطرات) بررسي گرديده و همچنين با تغيير طول سيم، نرخ جذب و راندمان جذب براي برج محاسبه‌شده است؛ درنهايت مقايسه عملكرد برج جذب سيم مرطوب با برج جداره مرطوب با هندسه مشابه انجام گرفت. نتايج نشان داد با افزايش دبي فاز مايع و دبي فاز گاز، ضريب انتقال جرم و شار انتقال جرم افزايش مي‌يابد با اين تفاوت كه تأثير افزايش دبي فاز مايع بسيار بيشتر از تأثير افزايش دبي فاز گاز مي‌باشد. با تغيير حلال از آب به نانو سيال و افزايش غلظت نانو سيال، ضريب و شار انتقال جرم همواره افزايش‌يافته است. نانو سيال كاربيد سيليسيوم در مقايسه با نانو سيال اكسيد آلومينيوم عملكرد بهتري داشته و سبب افزايش 10% ضريب انتقال جرم نسبت به آن و افزايش 39% نسبت به آب خالص شده است. با افزايش دبي فاز مايع در آب خالص، فاصله ميان قطرات كاهش، قطر قطرات و تعداد قطرات افزايش يافت؛ با تغيير حلال از آب خالص به نانو سيال، اين روند با شدت بيشتري تغيير نموده و همچنين كاربيد سيليسيوم در اين مورد عملكرد بالاتري نسبت به اكسيد آلومينيوم از خود نشان داد. با كاهش قطر نازل (فاصله آزاد) فاصله ميان قطرات براي آب خالص كاهش يافت. با افزايش طول سيم نرخ جذب و راندمان جذب براي هر سه حلال افزايش داشته است. با افزودن نانوذرات و افزايش غلظت آنها درون سيال پايه راندمان جذب و نرخ جذب افزايش يافت. با توجه به نتايج، با افزايش دبي فاز مايع نرخ جذب افزايش و راندمان جذب كاهش يافته است. در پايان عملكرد برج مذكور با برج جداره مرطوب با هندسه مشابه، مورد مقايسه قرار گرفت و نتايج 20% عملكرد بهتر برج سيم مرطوب نسبت به برج جداره مرطوب را نشان داد.
شماره ركورد
214660
گرايش رشته تحصيلي
طراحي فرايند
دانشكده
مهندسي شيمي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد داور
محسن نصراصفهاني، نسرين اعتصامي
استاد راهنما
مسعود حق شناس فرد، عليرضاخزعلي