مروری بر کاربرد سامانه‌های ریزسیالشی در گوگردزدایی استخراجی از سوخت‌های مایع

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی مشهد

2 دانشگاه علوم پزشکی مشهد

3

doi
10.22034/ijche.2024.430700.1376
چکیده

توسعۀ فرایندهای گوگردزدایی غیرهیدروژنی، به ‌ دلیل کاهش هزینه­ های عملیاتی، یک ضرورت است. گوگردزدایی استخراجی یکی ‌ از مهم­ترین فرایندهای موفق غیرهیدروژنی در حذف ترکیبات مختلف گوگردی است. یکی ‌ از روش ‌ های تشدید فرایندهای شیمیایی، انجام آن فرایند در ابعاد کوچک (میلی­متر، میکرومتر و نانومتر) است که تحت عنوان فناوری ریزسیالش در سال ‌ های اخیر، محل توجه قرار گرفته ‌ است. با کاهش قطر هیدرودینامیکی تماس ‌ دهنده ­ها، نسبت سطح به حجم به ‌ طرز چشم ‌ گیری افزایش می ­یابد که این امر سبب بروز پدیده ­های جدیدی می­شود. انجام فرایندهای استخراج در سامانه­ های ریزسیالشی منجربه تشدید فرایند استخراج می­ شود و زمان فرایند را به ‌ طرز چشم ‌ گیری کاهش می­ دهد و باعث کنترل ‌ پذیری آسان­تر و ایمن­تر شدن فرایند نیز می­ شود. راندمان یک دستگاه ریزسیالشی برای استخراج، به سطح در دسترس انتقال جرم و طول نفوذ بستگی دارد که این خود به نوع الگوی جریان دوفازی تشکیل ‌ شده بستگی دارد. تشکیل الگوهای مختلف به مشخصه‌هایی مانند خواص فیزیکی مایعات (چگالی، گران‌روی، کشش سطحی، ترشوندگی)، شرایط عملیاتی (سرعت­های جریان دوفاز، نسبت دبی فازها) و هندسۀ کانال (عرض، عمق، ساختار داخلی، ساختار ورودی) وابسته است. باتوجه ‌ به نتایج پژوهش ­ها، با افزایش طول کانال، زمان اقامت سیال افزایش می­ یابد که منجربه افزایش میزان گوگردزدایی می ­شود و با کاهش قطر کانال-  به ‌ دلیل افزایش سطح انتقال جرم- ضریب کلی انتقال جرم بهبود می ­یابد. با افزایش سرعت حلال و سوخت ازطرفی منجربه بهبود ضریب انتقال جرم حجمی می­شود و ازطرف دیگر با افزایش سرعت، زمان اقامت سیال در میکروکانال کاهش می ­یابد که منجربه کاهش میزان گوگردزدایی می شود. در این مطالعه، پژوهش ­های مربوط ‌ به گوگردزدایی استخراجی و مشخصه‌های مهم فرایندی در سامانه ­های ریزسیالشی بررسی شده‌است.