بررسي تجربي استخراج مايع-مايع و تحليل جريان سه فازي گاز-مايع -مايع در يك ميكروكانال

در اين پژوهش، جريان سه فازي گاز-مايع-مايع در يك ميكروكانال بررسي و نقش فاز گاز در فرآيند استخراج مايع-مايع مورد مطالعه آزمايشگاهي قرار گرفت. مواد مورد استفاده شامل محلول آبي سديم هيدروكسيد به‌عنوان فاز آبي، استيك اسيد در نرمال هگزان به‌عنوان فاز آلي و نيتروژن به‌عنوان فاز گازي بودند. ميكروكانال‌ مورد استفاده از جنس شيشه به عرض و عمق به‌ترتيب 800µm و 700µm بوده و فرآيند استخراج در حالت دو فازي مايع-مايع و سه فازي گاز-مايع-مايع مورد ارزيابي قرار گرفت. در حالت دو فازي (بدون حضور گاز)، الگوي جريان تشكيل شده لخته‌اي و الگوي جريان در حالت سه فازي به‌ صورت امولسيون دوگانه يا لخته سه فازي گاز در آلي در آبي بود. طبق نتايج حاصل مشخص شد كه با افزايش نسبت دبي فاز آبي به آلي از 0.5 به 2، ضريب كلي حجمي انتقال جرم در حدود 50% كاهش پيدا مي‌كند. همچنين با افزايش دبي كلي مايعات از 0.005mL/s به 0.020mL/s ، ضريب كلي حجمي انتقال جرم حدود 140% افزايش پيدا مي‌كند. نتايج نشان داد كه افزودن گاز همواره باعث بهبود انتقال جرم در ميكروكانال نمي‌شود. به‌عنوان مثال در دبي ثابت دو مايع برابر با mL/s 005 .0، با افزايش دبي گاز از 0 تا 0.1mL/s ، ضريب انتقال جرم كاهش و سپس با افزايش دبي گاز تا 0.2mL/s ، ضريب انتقال جرم افزايش مي‌يابد.