نام و نام خانوادگی:ریحانه مطلبی
عنوان پایان نامه: شبیه‌سازی استخراج مایع- مایع در اختلاط کننده های پیچ خورده میکرو
رشته تحصیلی:مهندسی شیمی- طراحی فرآیند
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روح اله صادقی
چکیده:
در سالهای اخیر ، کاربرد راکتورهای میکرو در زمینه های صنایع فرآیند شیمیایی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به مزایای متعددی مانند مسیر انتقال کوتاه تر در میکروکانال ها و نسبت سطح به حجم زیاد ، امکان انجام واکنش هایی شامل مواد شیمیایی سمی و خطرناک و داشتن یک هندسه ساده ، باعث استفاده از میکروکانال ها در بسیاری از زمینه ها مانند انتقال گرما و جرم شده است. در این مطالعه عملکرد یک میکروکانال پیچ خورده در فرآیند استخراج مایع – مایع شبیه سازی گردید. یک مدل سازی دو فازی اولرین – اولرین همراه با مدل موازنه جمعیتی برای توزیع اندازه قطرات در این شبیه سازی استفاده گردید. در این مطالعه به شبیه سازی میکروکانال های پیچ خورده در استخراج مایع – مایع که سیال دو فازی از آن عبور می کند پرداخته شده است. فاز آلی شامل -n بوتانول و n-هگزانول و فاز آبی شامل سدیم هیدروکسید M5/0 می باشند که 4- نیترو فنیل استات را از فاز آلی استخراج می شود. در این شبیه سازی اثر هیدرودینامیکی سرعت و فشار بر میزان اغتشاش و اندازه قطرات بررسی گردید. همچنین اثرات غلظت حل شونده و رینولزجریان بر میزان انتقال جرم بررسی گردید و ضریب انتقال جرم محاسبه شد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی نشان داد که اختلاف کمی بین آنها وجود دارد نتابج بررسی فرآیند انتقال جرم نشان دادکه ضریب انتقال جرم را می‌توان در غالب عدد بدون بعد شروود توسط رابطه مناسب بیان کرد. همچنین نتایج نشان داد با افزایش رینولز جریان گرادیان سرعت نزدیک به دیواره ها زیاد می شود و همیشه کناره جداره ها سرعت برابر صفر است. افزایش رینولز جریان باعث افرایش توربالانسی به علت اغتشاش در لوله های پیچ خورده و افت فشار می شود در نتیجه قطر کاهش می یابد. وهر چه رینولز افزایش یابد غلظت 4- نیترو فنیل استات در فار آبی افزایش و در فاز آلی کاهش می یابد. در میکروکانال (2) در رینولز های 175،150،126، 200 نتایج مطلوب به دست نیامد در نتیجه از رینولز های 1800،1600،1400، 2500 استفاده شد.
کلیدواژه: استخراج ، مایع – مایع ، میکروکانال ، رژیم جریان، انتقال جرم