Skip to main content
SUPERVISOR
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) مسعود حق شناس فرد (استاد راهنما) تورج توکلی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Negin Mohammadzadeh
نگین محمدزاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Design, modeling and construction of a bubble column equipped with gas sparger and external magnetic field by magnetic nanofluid for CO2 separation
Recent studies show that the bubble column and gas spargers design direct effect on hydrodynamic flow, mass transfer coefficient, absorption rate and the efficiency of the column. Researchers have recently found that the gas outlet to watch the horizontal increases the efficiency of absorption. In this thesis, a bubble column absorption equipped with a magnetic field and gas spargers with horizontal spargers with different geometries, for CO 2 separation was designed and built. Then the effect of geometric specifications gas spargers on CFD modeling of hydrodynamic flow in check, and also the effect of parameters concentrations of nanofluied, gas inlet flow rate and magnetic field on the absorption rate by experimental tests. CFD modelling results showed that more gas holdup N3DL came have with respect to less MF factor creates more uniform flow in the column. In most cases, the N3DL sparger is about 2.5 times, and in the lowest case, the N6DS sparger increases by about 1.5 times the mass transfer mass ratio compared to the ring sparger with axial playback direction. Based on the results of experimental gas discharge increase absorption and increase the use of magnetic nanofluid system mass transfer coefficient increases. The use of magnetic field against another factors have an impact on the mass transfer coefficient is less but the overall show that increasing it increases the mass transfer coefficient Keywords: bubble column, nanofluid, magnetic field, absorption of CO 2 , CFD modeling
مطالعات اخیر نشان می‌دهد که در برج‌های حبابی طراحی و ساخت پخش‌کننده‌های گاز اثر مستقیم بر چگونگی پخش حباب‌ها در برج و همچنین بر روی ضریب انتقال جرم، میزان جذب و راندمان برج خواهد داشت. محققین نشان داده اند که در برج های جذب حبابی? پخش کننده‌‌های گاز با جهت پخش شعاعی باعث افزایش راندمان جذب می شوند. در این پایان نامه، یک برج جذب حبابی مجهز به میدان مغناطیسی و همچنین پخش کننده های گاز با جهت پخش شعاعی با هندسه های مختلف، جهت جداسازی CO 2 طراحی و ساخته شده است. سپس اثر مشخصات هندسی پخش‌کننده گاز بر روی هیدرودینامیک جریان توسط مدلسازی CFD بررسی گردید و همچنین اثر سه پارامتر غلظت نانوسیال مغناطیسی، دبی گاز ورودی و شدت میدان مغناطیسی بر میزان جذب توسط آزمایش‌های تجربی بررسی شده است. نتایج مدلسازی CFD نشان داد که پخش کننده سه روزنه ای مدل N3DL دارای موجودی گاز بیشتری بوده و با توجه به فاکتور توزیع ناقص گاز، جریان با توزیع یکنواخت تری در برج ایجاد می کند. در تمام پخش کننده های شعاعی، نسبت به پخش کننده محوری باعث افزایش ضریب انتقال جرم حجمی خواهند شد. در بیشترین حالت، پخش کننده N3DL حدود 5/2 برابر و در کمترین حالت پخش کننده N6DS با 6 روزنه کوچک، حدود 5/1 برابر ضریب انتقال جرم را نسبت به پخش کننده حلقه‌ای با جهت پخش محوری افزایش می‌دهد. بر اساس نتایج آزمایشگاهی، افزایش دبی گاز و غلظت نانوسیال مغناطیسی سبب افزایش ضریب انتقال جرم می شود. استفاده از میدان مغناطیسی در برابر دو عامل دیگر تاثیر کمتری بر ضریب انتقال جرم دارد، اما به طور کلی مشاهده شد که افزایش شدت میدان باعث افزایش ضریب انتقال جرم می شود. کلمات کلیدی: برج جذب حبابی، نانوسیال مغناطیسی، میدان مغناطیسی، جذب CO 2 ، مدلسازی CFD

ارتقاء امنیت وب با وف بومی