مطالعه تجربي موجودي فاز گاز در ستون حبابي

كارشناسي ارشد

چكيده راكتورهاي ستون حبابي به طور وسيعي در صنايع مختلف شيميايي، پتروشيمي و تصفيه پساب مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين راكتورها داراي مزاياي زيادي از قبيل شدت انتقال جرم و حرارت بالا، هزينه هاي عملياتي و نگهداري پايين مي‌باشند. با توجه به پژوهش‌هاي انجام شده بر روي راكتورهاي ستون حبابي، بيشتر تحقيقات در زمينه بررسي پارامترهاي عملياتي به ويژه ماندگي گاز، ويژگي¬هاي حباب، رژيم جريان، ضريب انتقال جرم و حرارت بوده است. در اين تحقيق مطالعات تجربي در زمينه ماندگي گاز در ستون¬هاي حبابي گاز – مايع براي سه ماده آب، گازوئيل و روغن موتور بهران صورت گرفته و محور اصلي اين تحقيق بررسي ميزان تأثير همزن بر ماندگي گاز مي¬باشد. در ابتدا اهداف تحقيق و مراحل انجام پروژه مورد بحث و بررسي قرار گرفت و سپس مطالعاتي در زمينه پارامترهاي مؤثر بر راكتورهاي ستون حبابي و ماندگي گاز انجام شده كه اين پارامتر¬ها عبارتند از خواص فاز مايع، شرايط عملياتي، سرعت ظاهري گاز، ابعاد ستون و نوع توزيع كننده كه هر يك از اين عوامل مي¬تواند در ماندگي گاز در ستون¬هاي حبابي تأثيرگذار باشند. پس از مطالعه در زمينه پارامترهاي مؤثر در ستون¬ها حبابي جهت انجام آزمايشات تجربي راكتوري طراحي و ساخته شد. نتايج بدست آمده از آزمايشات تجربي درون راكتور حاكي از آن است كه با افزايش ويسكوزيته و كشش سطحي، ماندگي گاز به علت چسبندگي بالاي حباب¬ها در ويسكوزيته بالا و همچنين بزرگترشدن اندازه حباب¬هاي خروجي از توزيع كننده در كشش سطحي بالا، كاهش مي¬يابد. در نتيجه بيشترين مقدار ماندگي گاز در گازوئيل بدست آمد. همچنين پس از تحقيقات صورت¬گرفته مشخص شد كه در مواد با ويسكوزيته پايين به¬دليل ايجاد حركت گردابه¬اي مايع و كاناليزه¬شدن هوا توسط همزن، ماندگي گاز به ميزان قابل توجهي نسبت به دور¬هاي پايين همزن كاهش مي¬يابد. اما در مواد با ويسكوزيته بالا به دليل كمترشدن حركت گردابه¬اي مايع و همچنين شكستن حباب¬ها به وسيله همزن ميزان ماندگي گاز در تمام دورهاي همزن افزايش مي¬يابد. در نتيجه با توجه به آزمايشات صورت¬گرفته بهترين دور همزن براي افزايش ماندگي گاز در آب و گازوئيل rpm 150 و در روغن موتور بهران rpm 400 مي¬باشد. كلمات كليدي: ستون حبابي، ماندگي گاز، ويسكوزيته، كشش سطحي، همزن.

189321

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيند

دكتر احد قائمي - دكتر محمد تقي صادقي