بررسی اثر پارامترهای عملیاتی بر میزان جذب کربن دی اکسید با استفاده از نانوسیال آب-آلومینا در برج دیواره مرطوب با استفاده از روش سطح - پاسخ

امروزه استفاده از حلال های حاوی نانوذره ها برای بهبود نرخ جذب گازهای اسیدی مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. در این مطالعه جذب فیزیکی کربن دی اکسید در نانوسیال بر پایه آب حاوی نانوذره های آلومینا در برج دیواره مرطوب مورد بررسی قرار گرفته است. از روش سطح-پاسخ با طراحی مرکب مرکزی برای تجزیه و تحلیل و بهینه سازی عملکرد سیستم نانوسیال استفاده شد. در این راستا عملکرد فرایند با اندازه گیری ضریب انتقال جرم فاز مایع براساس متغیرهای مستقل، غلظت نانوذره ها (g/l 1-0)، شدت جریان سیال (ml/min 300-100) و دمای سیال (℃ 45-25) ارزیابی شد. با استفاده از تحلیل واریانس، یک مدل درجه دو جهت پیش‌بینی ضریب انتقال جرم در نانوسیال آب-آلومینا با r2  برابر 0.977 ارائه شد. نتیجه ها نشان می دهد که ضریب انتقال جرم در حضور نانوذره های آلومینا به طور چشمگیری افزایش می یابد. با اضافه کردن 1 و 0.5 گرم در لیتر از نانوذره های آلومینا در سیال پایۀ آب نرخ جذب گاز 47 و 19 درصد افزایش پیدا می کند. طبق نتیجه های بدست آمده افزایش غلظت نانوذره ها و شدت جریان سیال بیشترین تاثیر را بر ضریب انتقال جرم دارند.

investigation of operational parameters on co2 absorption utilizing al2o3/water nanofluid in a wetted wall column via response-surface method

today, the use of solvents containing nanoparticle to improve the rate of absorption of acid gases have been noticed by many researchers. in this study, the physical absorption of carbon dioxide in water nanofluid containing alumina nanoparticles in a wetted wall column was investigated. the central composite design of response surface methodology was used to analyze and optimize nanofluid performance system. in this regard, the performance of the absorption process was evaluated by measuring the liquid phase mass transfer coefficient based on independent variables including: nanoparticle concentration (0-1 g/l), nanofluid flow rate (100-300 ml/min) and fluid temperature (25-45 ℃). using analysis of variance, a quadratic model was proposed to predict the mass transfer coefficient in the water-alumina nanofluid with r2 = 0.977. results show that by adding 1 and 0.5 g/l of alumina nanoparticle in the water-based nanofluid, the gas absorption rate increases by 47 and 19%, respectively. the results indicated that increasing concentration of nanoparticle and fluid flow rate have the greatest effect on the mass transfer coefficient.