عبدالرضا مقدسی

چکیده در این مطالعه تاثیر نانو ذرات اکسید فلزی ( TiO2، Al2O3 و MgO) به عنوان بهبود دهنده عملکرد جذب CO2 در سیال پایه آبی مونو اتانول آمین (MEA) در یک میکرورآکتور T شکل با قطر داخلی 800 میکرومتر و طول 25 سانتی‌متر مورد بررسی قرار گرفته شده است. کلیه آزمایش‌ها در فشار اتمسفری و با خوراک گازی حاوی 10 درصد مولیCO₂ صورت گرفت. متغیرهای عملیاتی اصلی شامل دما، دبی حلال، دبی گاز، غلظت ورودی حلال (5 و 10 درصد وزنی MEA ) و غلظت نانوذرات اکسید فلزی (0.01، 0.05 و 0.1 درصد وزنی) بودند. نتایج نشان داد که در شرایط بهینه عملیاتی (دمای 25 درجه سانتی‌گراد، دبی حلال 200 میلی‌لیتر بر ساعت و دبی گاز 100 میلی‌لیتر بر دقیقه)، راندمان جذب CO2با استفاده از حلال‌های آبی حاوی 5 و 10 درصد وزنی مونو اتانول‌آمین به ترتیب برابر با 75.6%و 84.8% بود. درصد جذب کربن دی اکسید در شرایط عملیاتی بهینه و با استفاده از نانو سیالات با سیال پایه مونو اتانول آمین 5% همراه با غلظت نانوذرات 0.01%، 0.05% و 0.1% وزنی از TiO2، به ترتیب 80.2%،92.1% و 94.2% و در نانو سیالات با مونو اتانول آمین 10% به ترتیب 73.5%، 87.3% و 92.1% به دست آمده است. درصد جذب کربن دی اکسید در شرایط عملیاتی بهینه و با استفاده از نانو سیالات با سیال پایه مونو اتانول آمین 5% همراه با غلظت نانوذرات 0.01%، 0.05% و 0.1% وزنی از Al2O3، به ترتیب 85.1%،95.3% و 96.5% و در نانو سیالات با مونو اتانول آمین 10% به ترتیب 78.4%، 90.8% و 96% به دست آمده است. درصد جذب کربن دی اکسید، در شرایط عملیاتی بهینه و با استفاده از نانو سیالات با سیال پایه مونو اتانول آمین 5% همراه با غلظت نانوذرات 0.01%، 0.05% و 0.1% وزنی از MgO ، به ترتیب 89.1%، 98.3% و 99.2% و در نانو سیالات با مونو اتانول آمین 10%، به ترتیب 88.7%، 99.6% و 100% به دست آمده است. استفاده از نانوسیال با 5% MEA و غلظت بهینه نانوذرات اکسید فلزی اکسید (0.05 درصد وزنی) راندمان جذب CO₂ را به 92.1% (نانو سیال TiO2)، 95.3 (نانو سیال Al2O3) و 98.3 (نانو سیال MgO ) افزایش داد که به ترتیب بهبود 16.4%، 19.6% و 22.6% نسبت به حلال پایه MEA را نشان می‌دهد. همچنین نتایج نشان داد که نانوسیال MgO در فرایند دفع CO₂ نیز عملکرد بهتری نسبت به نانوسیالات TiO2 و Al2O3 دارد، به طوری که در شرایط عملیاتی (دمای 95 درجه سانتی‌گراد، دبی نانوسیال 100 میلی‌لیتر بر ساعت و غلظت 10 درصد حجمی MEA) درصد دفع CO2 برای نانوسیالات TiO2، Al2O3 و MgO به ترتیب برابر با 94.5% ، 97.1% و 98.9% به دست آمد.