بررسی اثر نوع ضربه و پارامترهای عملیاتی بر طغیان در ستون ضربه ای پرشده
چکیده
ستون های ضربه ای پرشده یکی از دستگاه های مهم مورد استفاده در استخراج مایع- مایع می باشند که به خاطر راندمان بالا و فضای کم مورد نیاز، در صنایع هسته ای،دارویی،پتروشیمی و غذایی کاربرد فراوان یافته اند. در این پروژه با استفاده از یک ستون ضربه ای پرشده با مقیاس نیمه صنعتی، مطالعاتی در زمینه اثر پارامترهای عملیاتی بر روی طغیان در چهار سیستم تولوئن-آب، کروزن-آب، بوتیل استات-آب و نرمال بوتانول-آب صورت گرفت. پارامترهای بررسی شده در آزمایش ها عبارتند از: نوع ضربه، نسبت فاز پراکنده به پیوسته، کشش بین سطحی، شدت ضربه و همچنین اثر جنس پرکن که اثر آنها بر سرعت های طغیان و همچنین میزان موجودی فاز پراکنده در نقطه طغیان مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که حداکثر ظرفیت ستون با افزایش نسبت فازها و هنگام استفاده از پرکن سرامیکی و همچنین با افزایش شدت ضربه کاهش می یابد. با افزایش کشش بین سطحی سرعت رسیدن به نقطه طغیان افزایش و میزان موجودی فاز پراکنده در نقطه طغیان کاهش می یابد. همچنین هنگام تغییر نوع ضربه و اعمال شدت ضربه های متفاوت هنگام رفت و برگشت مایع به ستون، با افزایش ظرفیت در ستون همراه هستیم. در انتها رابطه ای تجربی برای پیش بینی سرعت طغیان و موجودی فاز پراکنده در نقطه طغیان درون ستون بر اساس خصوصیات فیزیکی سیستم و متغیرهای عملیاتی ارائه گردید. مقایسه داده های تجربی و مقادیر محاسبه شده برای سرعت طغیان و موجودی فاز پراکنده در نقطه طغیان نشان می دهد که این رابطه قادر به پیش بینی خوب داده های تجربی ( با خطای کمتر از 10% ) می باشد.