تعیین پارامترهای موثر بر مشخصه های هیدرودینامیکی ستون ضربه ای پر شده با استفاده از روش تحلیل ANOVA : تعیین شرایط بهینه با بالا ترین بازده جداسازی

استفاده از نانوذرات می تواند میزان انتقال جرم در سیستم های جداسازی مایع -مایع را افزایش دهد. افزایش غلظت نانوذرات در مایعات سبب از هم گسیختگی نانوذرات گردیده و در نتیجه استفاده از این سیستم های جداسازی را محدود می سازد. در این مقاله تاثیر اضافه نمودن سورفکتانت و نانو ذرات بر ضریب جداسازی در سیستم های جداسازی مایع - مایع بررسی گردید. تاثیر غلظت سورفکتانت نیز بر ضریب جداسازی به طور جداگانه با حضور و بدون حضور نانوذرات بررسی گردید. در این تحقیق هم چنین تاثیر شدت جریان فاز مداوم و پخش شده و شدت ضربه روی مشخصه های هیدرو دینامیکی سیستم با استفاده هم زمان از نانو ذرات سیلیکا و سورفکتانت SDS در یک ستون پرشده عمودی برای اولین بار مورد بررسی قرار گرفت. این مقاله با استفاده از سیستم هیدرودینامیکی و با حضور نانو ذرات و سورفکتانت، شرایط بهینه ای را برای دستیابی به بالاترین راندمان با حداقل افزودنی ها و شدت ضربه فراهم می کند. از آنالیز ANOVA (طراحی آزمایش سه سطحی Box-Behnken) جهت بررسی اثر پارامترها و تحلیل حساسیت استفاده گردید. نتایج نشان داد که شدت ضربه مهمترین پارامتر موثر بر پاسخ می باشد. با افزایش شدت ضربه از 1 تا 5/2، سایز قطره کاهش یافته و هلد آپ از 02/0تا 05/0 (در (Qd=Qc=2 lit/s در سیستم افزایش می یابد. همچنین اثر اضافه نمودن نانوذرات SiO2 و سورفکتانت SDS به سیستم شیمیایی بر روی پارامترهای هیدرودینامیکی مطالعه گردید . نتایج نشان داد که با اضافه نمودن نانوذرات اندازه ذرات کاهش می یابد در حالی که هلد آپ افزایش می یابد. در پایان یک رابطه نیمه تجربی برای پیش بینی اندازه قطره بر حسب پارامترهای عملیاتی و خواص شیمیایی سیستم و کسر حجمی نانوذرات ارایه گردید . این رابطه مشخص می کند زمانی که شدت ضربه ، غلظت نانوذره و غلظت سورفکتانت به ترتیب برابر با 75/1 و 1/0 و 05/0 باشند، بازده استخراج تا 98/0 افزایش می یابد .