عنوان پایان‌نامه
بررسی انتقال جرم دربرج های ضربه ای استخراج مایع مایع
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 45205;کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 933.
- تاریخ دفاع
- ۲۰ تیر ۱۳۸۹
- دانشجو
- هومن فتوره چی
- استاد راهنما
- حسین بهمنیار
- چکیده
- تأکید عمده این پژوهش بر طراحی و ساخت یک ستون ضربه ای سینی دار استخراج مایع-مایع به ارتفاع 190 سانتیمتر و قطر داخلی 90 میلیمتر برای اولین بار در دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران می باشد. در طراحی و ساخت این ستون سعی شد تا حد امکان انعطاف پذیری ستون برای عملکرد در شرایط مختلف رعایت شود. در این ستون، به جای پمپ ضربان ساز، از یک سیستم ساده تر که به تفصیل در فصل سوم این پایان نامه تشریح شده است، استفاده شد. همچنین، برای این ستون دو نوع مولد ضربه منحصر به فرد با قابلیت تغییر فرکانس و دامنه ضربه (با دقت بسیار خوب) و کنترل کامپیوتری طراحی و ساخته شد. پس از اتمام مراحل ساخت ستون، انتقال جرم در دو سامانه شیمیایی نرمال بوتیل استات/اسید استیک/آب و کروزین/اسید استیک/آب، که به ترتیب سامانه های با کشش سطحی متوسط و بالا محسوب می شوند، در این ستون با انجام بیش از 20 آزمایش بررسی شد. این آزمایش ها در 3 شدت ضربه مختلف و 4 ارتفاع فعال متفاوت از ستون صورت گرفت. بازده های بالای استخراج بدست آمده از آزمایش ها بیانگر عملکرد مناسب ستون می باشد. نتایج نشان داد که افزایش ارتفاع فعال ستون و شدت ضربه باعث افزایش راندمان استخراج می شود. همچنین، افزایش شدت ضربه باعث کاهش اندازه قطرات فاز پراکنده شد. با استفاده از نتایج آزمایشگاهی این پژوهش ضرایب کلی انتقال جرم بر مبنای فاز پراکنده محاسبه شد. در انتها، با مقداری از داده های تجربی این پژوهش، رابطه ای برای ضریب نفوذ موثر در این ستون ضربه ای سینی دار ارائه گردید. کلمات کلیدی: استخراج مایع-مایع، برج ضربه ای سینی دار، مولد ضربه، ضریب انتقال جرم، ضریب نفوذ موثر
- Abstract
- The main emphasis in this thesis has been on design and construction of a sieve-plate pulsed liquid-liquid extractor with the height of 190 cm and internal diameter of 90 mm in the University of Tehran (Faculty of Chemical Engineering) for the first time. In design and construction of this column, it was attempted to provide the column with as much flexibility as possible in terms of different operational conditions. In the column a more simple system, fully described in the chapter 3, was used in place of conventional pulsers. In addition, two types of unique pulse generator systems with adjustable pulsation frequency and amplitude and computer controllability were designed and built. Once the column was constructed, mass transfer within the column for two chemical systems, viz, n-butyl acetate/acetic acid/water and kerosene/acetic acid/water which are classified as systems of moderate and high interfacial tensions respectively was studied. A set of more than 20 experiments were conducted at 3 different pulsation intensities and 4 active column heights. The obtained extraction efficiencies proved the columns appropriate performance. As expected, it was observed that an increase in active column height as well as in pulsation intensities would lead to an increase in extraction efficiencies. Also, dispersed phase drop sizes would decrease with pulsation intensity. At the end, based on some of the experimental results, a correlation for predicting effective diffusivity was proposed. Keywords: liquid-liquid extraction, sieve-plate pulsed column, pulsator, mass transfer coefficient, effective diffusivity
