Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Nasrin Etesami
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) نسرین اعتصامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Nasime Mirhoseini renani
نسیمه میرحسینی رنانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Experimental Study of the Effect of Electrohydrodynamic (EHD) on Drying of Polymer Poly (Vinyl Acetate) Film
Drying is the important processes in industrial processes and optimization of drying condition can be save time, costs also reduce energy consumption. In this study drying rate of poly(vinyl acetate) latex film under high electric field has been investigated. Experiments were carried out inside the wind tunnel equipped with controllable temperature and air flow rate. Direct electric field with positive and negative polarity between two types of needle electrodes and an electrode plate was applied with different distances. Applied electric field by forming the plasma around the needle electrode caused to ionic wind and by collision to surface polymer latex and creation of turbulence in saturated layer, increased drying rate significantly. The greatest effect was observed in absence of axial air flow. Drying rate in the first stage of drying under 20 kV was 7 times more than that in absence of electric field. Results also showed that by increasing in number of needle electrodes and reduction in distance of the needle and plate electrodes, enhance the drying rate. But changes in polarity did not affect the evaporation rate. To investigate the interactions between the effect of parameters (weight of polymer, air velocity, temperature and voltage) and modeling of the drying process, design expert software was used. Also quality of dried polymer films in presence of high electric field investigated by scanning electron microscope (SEM) and infrared analysis spectrum (IR). Keywords: 1-electrohydrodynamic 2-wind tunnel 3-poly (vinyl acetate) 4-drying
با توجه به این که خشک کردن ازجمله فرایندهای مهم در مهندسی شیمی است و بهینه سازی شرایط خشک کردن علاوه بر صرفه جویی در زمان، هزینه های مصرف انرژی را نیز کاهش می دهد، در تحقیق حاضر بهبود سرعت خشک کردن و کیفیت فیلم های لاتکس پلیمری با استفاده از میدان الکتریکی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها در داخل تونل باد و در حضور و غیاب جریان هوای محوری انجام گرفتند. میدان الکتریکی مستقیم با پلاریته مثبت و منفی مابین دو نوع الکترود سوزنی و یک الکترود صفحه ای با فواصل متفاوت اعمال گردید. اعمال میدان الکتریکی با تشکیل پلاسما حول الکترود سوزنی سبب ایجاد باد یونی شده و با برخورد به سطح نمونه پلیمری و ایجاد تلاطم در لایه اشباع روی سطح، با مصرف انرژی پایین سرعت خشک شدن فیلم را به طور قابل ملاظحه ای تغییر می دهد. البته بیشترین اثر بر سرعت خشک شدن در غیاب جریان هوای محوری مشاهده شد به طوری که سرعت خشک شدن در مرحله اول برای نمونه ای که تحت ولتاژ kV 20 خشک شده بود تقریبا 7 برابر سرعت خشک شدن همان مرحله برای نمونه ای که بدون حضور میدان الکتریکی خشک شده بود، به طوریکه زمان خشک شدن فیلم 81% کاهش یافت ولی با افزایش سرعت جریان هوای محوری از تاثیر میدان الکتریکی کاسته می شد. افزایش تعداد الکترودهای سوزنی و کاهش فاصله بین الکترود سوزنی و صفحه ای موجب افزایش سرعت خشک شدن فیلم شد، اما تغییر قطبیت تاثیری بر افزایش نرخ تبخیر نداشت. در انتهای این پژوهش نیز با استفاده از نرم افزار طراحی آزمایشات اثرات متقابل پارامترهای درصد وزنی پلیمر، سرعت جریان هوا، دما و ولتاژ بررسی شد و در نهایت رابطه ای برای فرایند خشک شدن فیلم لاتکس پلیمری ارائه گردید. همچنین کیفیت فیلم پلیمری خشک شده تحت شرایط مختلف خشک شدن با حضور و بدون حضور میدان توسط روش میکروسکوپ الکترونی روبشی ( SEM) و نیز ساختار شیمیایی فیلم تحت میدان، توسط روش طیف سنجی مادون قرمز (IR) مورد مطالعه قرار گرفت و نشان داد که اعمال میدان الکتریکی توسط یک الکترود سوزنی توام با حضور جریان هوا و ایجاد تنش برشی سبب شکل گیری ساختارهای لیفی شکل در فیلم می شود. همچنین اعمال میدان الکتریکی سبب پهن تر شدن و تغییراتی در ساختار پیک های موجود در رنج (cm -1 ) 1600 در فیلم پلی وینیل استات می گردد. کلمات کلیدی: 1- الکتروهیدرودینامیک 2- تونل باد 3- پلی وینیل استات 4- خشک کرد ن

ارتقاء امنیت وب با وف بومی