Skip to main content
SUPERVISOR
محمدرضا طلایی (استاد مشاور) نسرین اعتصامی (استاد راهنما) مسعود حق شناس فرد (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Khani
محمد خانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Experimental investigation on using of magnetic nanofluids in the carbon dioxide gas absorption process by venturi scrubber in the presence of uniform magnetic field of a solenoid
Venturi has long been considered by the industry for its high efficiency and low initial cost, and has found a significant place in the removal of gas and solids in the gas phase of various industrial units. Therefore, considering the increasing importance of global warming and the effective role of venturi scrubber in the removal of gaseous pollutants, this thesis examines the experimental investigation on using of magnetic nanofluids in carbon dioxide gas absorption process in the presence of electromagnet. In this regard, the effect of four parameters of gas velocity, liquid flow rate, volumetric nanoparticles concentration and CO 2 input into the system and the effect of three magnetic intensities in the downward direction were investigated. The results indicate a positive effect of the electromagnetic field and magnetic Fe 3 O 4 nanoparticles in the process of CO 2 absorption. In the same conditions, the removal of carbon dioxide from inlet air reached 18.1% while it was eliminated 10.1% for water and without magnetic field. On the other hand, it has been seen that the pressure drop decreases from 1470.9 Pa to 1323.81 Pa by the increasing of magnetic field intensity up to 5120.46 gauss, due to the changing in the shape of the droplets and reduction in friction loss consequently. Increasing of the electromagnetic field intensity causes carbon dioxide absorption due to the increasing in turbulence and Grazing effect intensity and high mass transfer coefficient in result. According to the experimental result, increasing gas velocity and nanoparticles volume concentration in the presence of electromagnetic field and increasing the gas flow rate and liquid flow, without magnetic field, respectively, have the largest share in removal percentage. Keywords: Venturi scrubber, Magnetic nanoparticles, Electromagnetic field
شوینده های ونتوری به واسطه ی کارایی بالا، نداشتن قطعات مکانیکی متحرک و هزینه پایین، از دیرباز مورد توجه صنایع مختلف بوده‌اند و به خصوص در حذف آلاینده های جامد و همچنین آلاینده های گازی کاربرد زیادی در صنعت پیدا کرده اند. با توجه به اهمیت روزافزون گرمایش جهانی و نقش مؤثر شوینده های ونتوری در حذف آلاینده های گازی، در این پایان نامه به بررسی تأثیر تجربی نانوسیال مغناطیسی Fe 3 O 4 در حذف گاز دی اکسید کربن در یک شوینده ونتوری با استفاده از میدان مغناطیسی یکنواخت حاصل از سیم لوله و همچنین بدون اعمال میدان مغناطیسی پرداخته شده است. در این راستا اثر پنج پارامتر سرعت گاز، دبی مایع، غلظت حجمی نانوسیال، دبی CO 2 ورودی به سیستم و شدت میدان مغناطیسی، هرکدام در مقادیر مختلف، بر درصد حذف، مورد بررسی قرار گرفت. در حالت بدون اعمال میدان مغناطیسی، با افزایش درصد حجمی نانوسیال به 05/0، میزان افت فشار به اندازه ی 22% نسبت به سیال پایه افزایش می یابد در حالی که این افزایش افت فشار در نانوسیال های رقیق تر با درصدهای حجمی 01/0 و 02/0، به ترتیب 4% و 14% می باشد. با افزایش شدت میدان مغناطیسی یکنواخت حاصل از سیم لوله از 2960 گاوس تا 5120 گاوس، میزان افت فشار برای نانوسیال های مغناطیسی با درصدهای حجمی 05/0 و 02/0 به ترتیب به اندازه ی %6/3و 3% کاهش می یابد زیرا قطرات نانوسیال مغناطیسی با قرارگرفتن در میدان مغناطیسی یکنواخت در جهت بالا به پایین گلوگاه، از حالت کروی شکل به حالت بیضی شکل درمی آیند و به دنبال آن سطح تماس بین گاز و قطرات کاهش یافته و به دنبال آن اصطکاک ناشی از نیروی کشش درقطرات کاهش می یابد بنابراین افت فشار کم می شود. این افت فشار با افزایش شدت میدان و با کاهش هر چه بیشتر اصطکاک، بیشتر کاهش می یابد. با افزایش دبی سیال و همچنین افزایش سرعت هوا در گلوگاه، افت فشار افزایش یافت که دلیل افزایش افت فشار در نتیجه افزایش دبی سیال را می توان کاهش سطح مقطع عبور گاز و در نتیجه افزایش سرعت گاز در ونتوری بیان کرد. با افزایش شدت میدان مغناطیسی بر نانوسیال جذب گاز CO 2 به داخل نانوسیال افزایش می یابد زیرا هر چه شدت میدان مغناطیسی بیشتر باشد، نیروی حاصل از میدان مغناطیسی ایجاد شده بر نانوذرات بیشتر است، بنابراین در این حالت با توجه به حرکت سریع تر نانوذرات، آشفتگی های بیشتری در نانوسیال ایجاد شده و به دنبال آن ضریب انتقال جرم بالا رفته و جذب گاز بیشتر می شود. کلمات کلیدی: شوینده ونتوری، نانوسیال مغناطیسی، سیم لوله، جذب CO 2

ارتقاء امنیت وب با وف بومی