مطالعه و بررسی پارامترهای هیدرودینامیکی و انتقال جرمی ستون‌های مکانیکی همزن‌دار در فرایند استخراج مایع – مایع

فرآیند استخراج مایع-مایع امروزه به ‌طور قابل توجهی یک عملیات جداسازی بالغ محسوب می‌شود. استخراج مایع- مایع وقتی به کار میرود که تقطیر عملی نمیباشد، ‌یا بسیار گران تمام شود. این فرایند به دلیل رشد تقاضا برای محصولات حساس به دما، ‌نیاز به مواد خالص تر، ‌تجهیزات مؤثرتر آن و نیز وجود حلال هایی با انتخاب پذیری بالاتر، ‌اهمیت بسیاری یافته ‌است. بیشترین کاربرد استخراج مایع-مایع در صنایع نفتی است زیرا در این صنایع، ‌باید بیشتر خوراک های مایع را بر اساس گونه شیمیایی آنها جدا کرد و جداسازی بر اساس وزن مولکولی یا فشار بخار، ‌کاربرد چندانی ندارد. دامنه انواع استخراج کننده های در دسترس برای انجام یک وظیفه مشخص وسیع و همچنین دامنه متغیرها پیچیده می‌باشد. ‌بررسی رفتار یک دستگاه‌ استخراج و همچنین طراحی و افزایش مقیاس دقیق آن، ‌نیازمند بررسی دقیق مشخصات هیدرودینامیکی و انتقال جرمی دستگاه می باشد. موجودی فاز پراکنده، ‌سرعت لغزشی فازها، ‌طغیان و اندازه قطره مهمترین پارامترهای هیدرودینامیکی در طراحی ستون‌های استخراج می‌باشند. اندازه قطره همراه با موجودی فاز پراکنده، ‌مساحت سطح مشترک برای انتقال جرم را مشخص می نماید، ‌در نتیجه هم بر ضریب انتقال جرم فاز پیوسته و هم فاز پراکنده اثر می گذارد. یکی دیگر از مراحل مهم در طراحی ستونهای استخراج مایع – مایع مشخص نمودن ارتفاع ستون یا تعداد مراحل می‌باشد، ‌که با استفاده از ضرایب کلی حجمی انتقال جرم صورت می‌گیرد. پیش بینی ضرایب انتقال جرم برای قطرات موجود در ستونهای استخراج موضوعی می‌باشد که دارای عدم قطعیت بسیاری می‌باشد. ضرایب انتقال جرم در ستونهای استخراج اغلب از اندازه گیری پروفایلهای غلظت (یا غلظتهای پایانی) و مقادیر متغیرهای عملیاتی به وسیله استفاده از مدلهای شبیه سازی مناسب بدست می آیند.

کلیدواژه ها:

استخراج مایع – مایع ، ‌ستون‌های مکانیکی همزن‌دار ، ‌پارامترهای هیدرودینامیکی ، ‌ضرایب انتقال جرم