تعیین بازده سینی برج های تقطیر و جذب

در پژوهش حاضر مدل سه بعدی و دوفازی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی برای شبیه سازی هیدرولیک و انتقال جرم روی سینی غربالی مستطیلی ارائه شده و بازده مورفری و نقطه ای سینی محاسبه شده است. پارامترهای هیدرولیکی نظیر ارتفاع مایع زلال، ارتفاع سرکف، توزیع سرعت مایع در عرض سینی بررسی شده است. همچنین توزیع دمای مایع و غلظت متانول فاز مایع در طول سینی نشان داده شده است. در بخش اول شبیه سازی ها اثر تغییر قطر سوراخ ها بر هیدرولیک سینی و میزان انتقال جرم صورت گرفته بر روی سینی بررسی شده است. در دو هندسه مورد استفاده از نظریه هیگبی برای ضریب انتقال جرم و از رابطه رانز-مارشال برای ضریب انتقال حرارت استفاده شده است. به دلیل افزایش نقاط ساکن مایع، افزایش قطر حباب ها و کاهش سطح تماس دو فاز میزان انتقال جرم و انتقال حرارت روی هندسه شماره 1 (هندسه با تعداد سوراخ های 132 و قطر سوراخ mm 5/7) کاهش یافته و خطای بیشتری با داده های تجربی دارند.نتایج هندسه شماره 2 (قطر سوراخ mm 8/1، تعداد سوراخ های 2465) سازگاری بهتری با داده های آزمایشگاهی نشان داده اند. در بخش دوم اثر نظریه ضریب انتقال جرم مایع بررسی شده است. در این شبیه سازی ها از دو نظریه هیگبی و srs برای محاسبه ضریب انتقال جرم مایع استفاده شده است. نظریه srs مستقل از قطر حباب بوده و میزان انتقال جرم صورت گرفته روی سینی را بیشتر پیش بینی می کند. غلظت مایع خروجی در این شبیه سازی به نتایج آزمایشگاهی نزدیک تر می باشد. در ادامه این بخش ضریب فعالیت فاز مایع نیز در محاسبات نظریه srs اعمال شده است. به دلیل ایده آل بودن محلول آزمایشات ( متانول- نرمال پروپانول) این ضریب اثر بسیار ناچیزی در محاسبات انتقال جرم داشته است. در نهایت برای تمامی شبیه سازی های انتقال جرم بازده نقطه ای و بازده مورفری سینی محاسبه شده است. خطای محاسبات هیدرولیک در حدود 11% و خطای محاسبات بازده در حدود 19% داده های آزمایشگاهی در دسترس می باشد.