بررسی جریان موازی در استخراج مایع – مایع، سامانه های میکروفلوئیدیکی

عملکرد میکروکانال ها در استخراج مایع مایع به سطح ویژه در دسترس انتقال جرم بستگی دارد که آن هم به الگوی جریان تولید شده در اتصالات ورودی میکروکانال ها وابسته است. رایج ترین الگوها، موازی، لخته ای و قطره ای می باشند که به پارامترهای عملیاتی مانند سرعت جریان، خواص فیزیکی، هندسه میکروکانال و مواد سازنده میکروکانال وابسته می باشند. یک الگوی جریان علاوه بر این که باید سطح ویژه ی زیادی را فراهم کند در عین حال باید به گونه ای باشد که فازها پس از استخراج به سرعت از یکدیگر جدا شوند. جریان موازی امکان جداسازی سریع فازها را فراهم می کند درحالی که مساحت فصل مشترک کمی دارد و پایدارسازی و کنترل آن مشکل می باشد. در مقابل جریان قطره ای و لخته ای سطح ویژه بیشتری در انتقال جرم دارند و راندمان استخراج بالاتری از خود نشان می دهند اما جداسازی فاز در آن با چالش بیشتری روبه رو می باشد.

investigation of parallel flow in liquid-liquid extraction, microfluidic systems

the performance of microchannels in liquid-liquid extraction depends on the specific surface area available for mass transfer, which in turn depends on the pattern of flow produced at the microchannel inlet connections. the most common patterns are parallel, floc, and droplets, which depend on operational parameters such as flow velocity, physical properties, microchannel geometry, and microchannel constituents. a flow pattern, in addition to providing a large specific surface area, must also be such that the phases separate quickly after extraction. parallel currents allow rapid separation of phases while having a small joint area and are difficult to stabilize and control. in contrast, droplet and floc flows have a higher specific surface area in mass transfer and show higher extraction efficiencies, but phase separation is more challenging.