Razvoj in karakterizacija ejektorskega sistema za generiranje mikromehurčkov za intenzifikacijo karbonizacijeKozjek, Blaž (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) mikromehurčkiejektorski sistemintenzifikacija procesaIntenzifikacija procesa karbonizacije, pri katerem se CO$_2$ absorbira v alkalno raztopino, predstavlja obetavno smer za zajem in uporabo ogljika. Glavna omejitev procesa je počasen prenos snovi zaradi nizke topnosti plina in majhne medfazne površine. Namen magistrske naloge je bil razviti in karakterizirati eksperimentalni ejektorski sistem za generiranje gostih disperzij mikromehurčkov, ki povečajo medfazno površino in s tem omogočajo pospešen prenos snovi. Eksperimentalna postavitev je temeljila na ejektorju Carmin D2, brizgalni črpalki in PDMS mikrokanalu. Sistem smo ovrednotili glede na vpliv volumskega pretoka (1000–3000 μL/min) in koncentracije neionskega surfaktanta Tween 20 (0–20 ppm) na velikost, porazdelitev, stabilnost in gostoto mehurčkov. Za kvantitativno analizo smo razvili avtomatiziran protokol v programu ImageJ z dvema specializiranima makro kodama. Rezultati so pokazali, da povečanje pretoka poveča velikost mehurčkov in njihovo gostoto do 155 mehurčkov/mm$^2$. Dodatek surfaktanta je imel ključen vpliv, že 10 ppm Tween 20 je povečalo število stabiliziranih mehurčkov na stene mikrokanala pri najvišjem pretoku za faktor 4,6 (iz 129 na 594) in omogočil površinsko pokritost do 10 %. Časovna analiza je potrdila, da surfaktant učinkovito preprečuje koalescenco, medtem ko Ostwaldovo zorenje ostaja glavni mehanizem destabilizacije. Zaključimo lahko, da razviti ejektorski sistem zanesljivo generira goste disperzije mikromehurčkov v mikrokanalu ter dosega visoko specifično medfazno površino. Sistem izkazuje velik potencial za intenzifikacijo procesov, kjer je prenos snovi omejujoč korak, npr. pri karbonizaciji in predstavlja trdno osnovo za nadaljnje aplikativne raziskave.20252025-10-20 12:15:02Magistrsko delo/naloga175174sl