افزایش جذب حبابی دی اکسید کربن در نانو سیال آب/ اکسید نیکل درحضور ماده فعال سطحی

جهت رفع مشکلات ناشی از استفاده از حلال های شیمیایی نظیر محلول های آمینی و محلول کاستیک، از یک برج جذب تک حبابی برای بررسی تاثیر نانوسیالات پایه آبی با نانوذرات اکسیدنیکل بر فرآیند جذب گاز دی اکسید کربن استفاده شد. برای انجام این کار، دی اکسید کربن، به صورت تک حباب هایی از انتهای یک ستون شامل نانوسیال آب/اکسید نیکل پرشده، وارد شده و ضرایب انتقال جرم و میزان جذب مورد بررسی قرار گرفته شد. برای بررسی اثر کسروزنی نانو ذرات بر فرآیند انتقال جرم در برج تک حبابی سطوح مختلف مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید نیکل آبگریز بوده و افزودن ماده فعال سطحی به نانوسیال موجب بالا رفتن بار الکتریکی سطحی نانوذرات اکسید نیکل شده و قطبیت سطح را برای جذب گاز بالا می برند. به این ترتیب گاز دی اکسید کربن به دلیل ماهیت بسیار قطبی بر سطح نانوذرات جذب شده واین پدیده موجب افزایش تا ۲۷۰ درصدی میزان جذب گاز مذکور در نانوسیال نسبت به سیال پایه شد. بیشینه مقدار شار انتقال جرم برای جذب دی اکسید کربن با نانوسیال حاوی نانوذرات اکسیدنیکل در کسر وزنی نانوذرات ۱/۰ درصد مشاهده شد. در انتها نیز یک رابطه تجربی برای تخمین ضریب انتقال جرم گاز دی اکسید کربن ارائه گردید که این رابطه تابعی از رژیم جریان و نوع نانوسیال می باشد. نتایج نشان داد که مقدار خطای محاسبات برای مدل ارائه شده، کمتر از ۲۰% است و این مدل می توند با تقریب مناسبی نتایج آزمایشگاهی را تخمین بزند.

کلیدواژه ها:

نانوسیال ، نانوذرات نیکل ، سرامیک ، جذب گاز ، رابطه تجربی