عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامترهای هیدرودینامیکی درستونهای RSDC
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 36221
- تاریخ دفاع
- ۲۴ مهر ۱۳۸۶
- دانشجو
- سعید سلطانعلی
- استاد راهنما
- حسین بهمنیار, حسین ابوالقاسمی
- چکیده
- تماس دهنده دیسکی چرخان (RDC) ، به عنوان یکی از مهمترین ستونهای استخراج، به دلیل توان عملیاتی زیاد، سرمایه گذاری کم، روش عملیات و نگهداری آسان کاربرد زیادی در پالایشگاه نفت و صنایع شیمیایی دارند. به علت محدودیت ساختاری، راندمان انتقال جرم ستون های RDC تجاری پایین است. برای کاهش ائتلاف قطرات در زیر رتورها و در نتیجه افزایش سطح تماس دو فاز، ستون استخراج RSDC طرح گردید که رتورهای آن دارای سوراخهای منظم با اندازه های مشخص می باشد که باعث خروج قطرات از زیر رتورها و پراکنده شدن مجدد آنها می گردد.تعداد وانداره این سوراخهای و فواصل آنها از یکدیگر و لبه رتور ومحور چرخان به خصوصیات فیزیکی فازها، اندازه سوراخهای توزیع کننده قطرات و شرایط عملیاتی (عمدتاً اندازه متوسط قطرات در طول ستون) بستگی دارد. ملاحظه شد که راندمان استخراج در این نوع ستون (RSDC) حدود 10درصد افزایش و سرعت مشخصه قطرات حدود 30 درصد کاهش، در شرایط عملیاتی یکسان برای دو ستون استخراج RDC و RSDC به دست آمد.همچنین کسر حجمی استاتیک فاز پراکنده در ستون RSDC نسبت به ستون RDC به یک سوم کاهش وکسر حجمی دینامیک فاز پراکنده به دوبرابر افزایش و ضخامت لایه زیرین رتورها در دوره های خیلی پائین به یک پنجم، کاهش یافت. برای صحت نتایج، هر دو ستون با نرم افزار Fluent شبیه سازی شد. در این نرم افزار از مدل چند فازی لاگرانژ،اولرین – اولرین (مدل توربولنتی ?k-) استفاده شد، که نتایج به دست آمده تایید کننده نتایج تجربی است. البته لازم به ذکر است این نتایج مربوط به سیستمی است که در آن قطر قطرات ثابت واز ائتلاف صرفنظر شده است. پس ساخت ستونهای RSDC به جای ستونهای RDC در افزایش سطح تماس دوفاز و راندمان استخراج موثرتر است.
- Abstract
- The rotating disc contactor [2],as one of the major extraction columns, have been widely used in petroleum refining and chemical industries on account of its high throughput, low investment, easy operation and maintenance. Due to the limitations of its structure, the mass transfer efficiency of commercial RDCs is low. For reduced drop coalescence under rotors and consequently increasing interfacial surface of two phases, the rotating sieved disc contactor (RSDC) was designed. Each rotor of this column has regular holes that cause drops. Entrance under rotors and re-dispersion. Holes number, size, and distance from each other, rotor tip and shaft, depended on physical properties of phases, distributor holes and operation conditions. We observed in this column (RSDC) extraction efficiency increased 10% and an characteristic velocity reduced 30% at identical operation conditions for rotating disc extraction columns. In addition, dispersed phase static hold up decreased to one third and dispersed phase dynamic hold up to two and thickness of dispersed phase layer on the rotors to on fifth in RSDC column in comparison with RDC columns. For investigation of results actually, simulated both of columns with Fluent software. In this software used the Lagrangian, Euler-Euler multiphase model (k-? turbulent model), that results are agreement with experimental results. Of course. This results is related to one system that the diameter of drops is constant and at that negligible from coalescence. Thus, manufacturing of rotating sieve disc contactor (RSDC) instead of rotating disc contactor (RDC) effective on increasing the interfacial surface and extraction efficiency.
