بررسی تجربی توزیع اندازه قطرات در یک ستون استخراج ضربه ای دیسک و دونات

در این پروژه توزیع اندازه قطرات در یک ستون استخراج ضربه¬ای دیسک و دونات با قطر 76 میلی متر اندازه¬گیری شده است. به این دلیل که دانش اندازه قطرات از پارامتر¬های اساسی در ستون¬های استخراج است و دارای اهمیت اساسی در طراحی و بررسی عملکرد ستون¬های استخراج مایع-مایع می¬باشد. اندازه قطره بر موجودی فاز پراکنده، زمان اقامت قطرات فاز پراکنده و حداکثر ورودی ستون تأثیر می¬گذارد. علاوه بر این اندازه قطره همراه با موجودی فاز پراکنده، مساحت سطح مشترک برای انتقال جرم را مشخص می¬نماید. همچنین در شرایط عملیاتی واقعی، اغلب یک توزیع از اندازه قطرات وجود دارد که منجر به توزیع سرعت قطرات نسبت به فاز پیوسته و تفاوت نرخ انتقال جرم در ستون می¬گردد. آزمایش¬ها برای سه سیستم آب-تولوئن، آب-بوتیل استات و آب-کروزن انجام شده است. انتخاب این سه سیستم به دلیل پوشش دامنه وسیعی از کشش بین سطحی بین فاز¬ها بوده است. اثر پارامتر¬های عملیاتی شامل شدت ضربه و دبی فاز¬های پراکنده و پیوسته بر توزیع اندازه قطره مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که شدت ضربه دارای یک اثر قابل توجه بر توزیع اندازه قطره در این ستون می¬باشد. دبی فاز¬های پیوسته و پراکنده اثر ناچیزی بر توزیع اندازه قطرات دارد به نحوی که می¬توان از تأثیر آن¬ها چشم¬پوشی کرد. همچنین از دو تابع نرمال و لگ نرمال برای پیش¬بینی توزیع اندازه قطره استفاده شد و روابطی برای پیش¬بینی پارامتر¬های این دو تابع بر-حسب شرایط عملیاتی و خواص فیزیکی سیستم¬ها ارائه گردید. نتایج نشان داد که توافق خوبی بین داده¬های تجربی و روابط ارائه شده وجود دارد. این توابع داده¬های تجربی را به ترتیب با خطای میانگین 5/10 و 5/11 درصد پیش¬بینی می¬نمایند.