شبیه سازی عددی هیدرودینامیک جریان دوفاز در سینی های غربالی برج تقطیر

هدف از این پژوهش، بررسی پارامترهای هیدرولیکی موثر بر روی عملکرد برج تقطیر و مشخصات هیدرودینامیکی میدان جریان بر روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی با استفاده از از شبیه سازی عددی می باشد. از روش دینامیک سیالات محاسباتی برای تحلیل و پیش بینی رفتار جریان بهره گرفته شد. هندسه مورد نظر، شامل فضای بین دو طبقه از برج تقطیر به همراه بخش ناودانی می باشد. پس از ترسیم هندسه و شبکه بندی آن در نرم افزار گمیبت، تحلیل میدان سه بعدی جریان به کمک نرم افزار فلوئنت شکل گرفت. از مدل دوفازی اویلری- اویلری برای شبیه سازی جریان دوفازی و مدل k-ε RNG جهت مدل سازی آشفتگی استفاده گردید. اعتبارسنجی نتایج، با استفاده از داده های آزمایشگاهی سولاری و بل و رابطه تجربی ارائه شده توسط کلول انجام شد. توزیع سرعت و کسر حجمی مایع و گاز در مکان های مختلف بر روی سینی و اطراف آن مشخص شد. اثر دبی حجمی ورودی مایع و گاز و هم چنین هندسه بند بر روی پارامترهای مرتبط با عملکرد سینی نظیر ارتفاع مایع زلال و ارتفاع ناحیه کف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاکی از آن بود که کاهش آشفتگی جریان گاز و مایع موجب بهبود عملکرد سینی های برج تقطیر خواهد شد.

کلیدواژه ها:

Distillation Column ، Sieve Tray ، Clear Liquid Height ، Computational Fluid Dynamics ، Gas-Liquid Two phase Flow ، برج تقطیر ، سینی غربالی ، ارتفاع مایع زلال ، دینامیک سیالات محاسباتی ، جریان دوفاز گاز- مایع