عنوان پایان‌نامه
مدل سازی ضریب انتقال جرم در ستونهای استخراج مایع- مایع پر شده
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 908.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44256
- تاریخ دفاع
- ۳۰ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- سعید غفاری توران
- استاد راهنما
- حسین بهمنیار, حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- تعیین ضرایب انتقال جرم در دستگاه های استخرا ج مایع – مایع یکی از پارامترهای مهم در طراحی صنعتی این نوع دستگاه ها می باشد . تعیین ضرایب انتقال جرم پیچیدگی های خاصی دارد و بسیار گسترده می باشد بگونه ای که نحوه بدست آوردن این ضرایب در هر یک از فرایند ها بحث مفصل و جداگانه ای را می طلبد . در این تحقیق ، برای تعیین ضرایب انتقال جرم ،آزمایش ها متعددی با یک ستون پرشده مجهز به پنج نمونه گیر در طول ستون انجام شده است . جداره این ستون شیشه ای بوده و توسط حلقه-های راشیگ پر شده است . سیستم مورد استفاده تولوئن/اسید استیک/آب انتخاب گردیده است . در تمام آزمایش ها جهت انتقال جرم از فاز پراکنده به فاز پیوسته می باشد. قطر متوسط قطره ، موجودی فاز پراکنده ، غلظت ماده حل شونده در دو فاز آبی و آلی و دبی فاز پیوسته و پراکنده اندازه گیری شده است . با استفاده از پارامتر های بدست آمده ضریب تجربی انتقال جرم حاصل می شود . با حل معادله انتقال جرم در درون قطره و اطراف آن با در نظر گرفتن مقاومت محدود فاز پیوسته مدل جدیدی برای پیش بینی ضریب انتقال جرم فاز پیوسته و ضریب کلی انتقال جرم فاز پراکنده ارائه شده است . با مقایسه ضریب کلی انتقال جرم مدل جدید و نتایج تجربی میزان خطای نسبی مطلق این مدل2/16% بدست آمد . با محاسبه ضریب انتقال جرم بوسیله مدل های قبلی و مقایسه آن ها با نتایج تجربی میزان خطای نسبی آن مدل ها بسیار بیشتر از مدل جدید بود که نشان می دهد مدل ارائه شده مدل مناسبی برای استخراج مایع – مایع در این نوع ستون های پر شده می باشد .
- Abstract
- Mass transfer coefficient in liquid-liquid extraction columns is an important parameter in industrial design of extraction columns. Mass transfer coefficient is a complex phenomenon that calculations of this coefficient in every process have separate concern. In this research, several series of experiments by a packed column with five samplers were conducted to determine mass transfer coefficient. A test system of toluene-acetic acid-water was chosen for the experimental study. In all experiments mass transfer direction is from disperse to continuous phase. In the column parameters of average drop diameter, dispersed phase factional hold up, concentration of solute (acetic acid) in aqueous and organic phase and flow rates of continuous and dispersed phase was measured. With this parameters overall Mass transfer coefficients was calculated. By solving the mass transfer equation in the drop and out side of drop with medium resistance of continuous phase a new model for predicting overall mass transfer coefficient in disperse phase was achieved. Prediction of Mass transfer coefficient with new model compared with the experimental results and the average absolute of the relative error (AARE) was 16.2% . With calculation of mass transfer coefficient with other models and comparison with experimental results, the relative errors of this models was very higher than new model, this prove that the new model is proper for calculation of Mass transfer coefficient in liquid-liquid extraction packed columns.
