عنوان پایان‌نامه
بررسی موجودی فاز پراکنده در ستون های استخراج مایع - مایع پر شده ضربه ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندها
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1426.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 62887
- تاریخ دفاع
- ۱۱ مهر ۱۳۹۰
- دانشجو
- الهه خجسته
- استاد راهنما
- حسین بهمنیار
- چکیده
- ستون های ضربه ای از سال 1930، به دلیل بازده و ایمنی بالا در صنایع هسته ای در کشورهای پیشرفته استفاده شده است. بطور کلی ستون های ضربه ای شامل ستون سینی دار ضربه ای، ستون پرشده ضربه ای و ستون پاششی ضربه ای می باشند. ستون پرشده ضربه ای یک تماس دهنده دیفرانسیلی است که در فرآیندهای وسیعی کاربرد دارد. موجودی فاز پراکنده (هلدآپ ) ، یکی از پارامترهای کلیدی در طراحی ستون های ضربه ای پر شده می باشد. در این پژوهش با استفاده از یک ستون پرشده ضربه ای و دو سیستم شیمیایی مختلف (آب- اسید استیک- تولوئن و آب- اسید استیک- نرمال بوتیل استات) آزمایشات مختلفی انجام شد که در همه آزمایشات جهت انتقال جرم از فاز پراکنده (فاز آلی) به فاز پیوسته (فاز آبی) بود. در هر آزمایش قطر قطره و هلدآپ دینامیک و استاتیک اندازه گیری شد و اثر شدت ضربه، نسبت شدت جریان های فاز پیوسته به پراکنده و غلظت جزء منتقل شونده روی موجودی فاز پراکنده مورد بررسی قرار گرفت. به عنوان یک روند کلی با افزایش شدت ضربه و کاهش قطر قطرات در سیستم آب- اسید استیک- تولوئن هلدآپ دینامیک و استاتیک افزایش یافت اما در سیستم آب- اسید استیک- نرمال بوتیل استات با افزایش شدت ضربه هلدآپ دینامیک افزایش و استاتیک کاهش یافت. با افزایش نسبت جریان های فاز پیوسته به پراکنده در هر دو سیستم افزایش در میزان موجودی فاز پراکنده دینامیک و استاتیک مشاهده شد. با افزایش غلظت جزء منتقل شونده موجودی فاز پراکنده در هر دو سیستم کاهش یافت. همچنین اثر کشش سطحی روی هلدآپ از طریق دو سیستم مختلف مورد بررسی قرار گرفت. همانطور که انتظار می رفت با کاهش کشش بین سطحی در سیستم آب- اسید استیک- نرمال بوتیل استات نسبت به سیستم آب- اسید استیک- تولوئن مقدار هلدآپ با کاهش اندازه قطرات کاهش یافت.
- Abstract
- Since 1930, Pulsed columns were used in nuclear industries in developed countries, because of their high efficiency and safety. Pulsed columns generally include pulsed perforated plate, pulsed packed and pulsed spray column. The pulsed packed column is a differential contactor that is used in diverse processes. Dispersed phase holdup is one of the fundamental parameter to design pulsed packed columns. In this research, a pulsed packed column and two different chemical systems (toluene- acetic acid- water and n- butyl acetate- acetic acid- water) were used to carry out experiments. In all experiments mass transfer direction was from dispersed phase (organic phase) to continuous phase (aqueous phase). In experiments drop diameter and static and dynamic hold up were measured and influence of pulse intensity and ratio of continuous to dispersed phase flow rates and concentration of acetic acid, on dispersed phase holdup were investigated. Results show that with increase in pules intensity and decrease in drop diameter, in water-acetic acid-toluene system, both dynamic and static holdup increased, but in water-acetic acid-n-butyl acetate system, dynamic holdup increased but static holdup decreased. The results also indicated that dynamic and static holdup in both systems increased with increasing in ratio of continuous to dispersed phase flow rates. With increase in acetic acid concentration in both systems, dynamic and static holdup decreased. Also the influence of interfacial tension in 2 systems on dynamic and static holdup was investigated and it has been observed that holdup decreased with decrease in interfacial tension in water-acetic acid-n-butyl acetate system rather than water-acetic acid-toluene system.
