Coloana de perete umed
Coloana cu perete umed (sau coloană de film în cădere ) este un echipament folosit pentru a pune în contact două fluxuri de fluid (în general un flux gazos și un flux lichid ), pentru a obține schimbul de materie între cele două faze . O coloană cu perete umed constă în esență dintr-un vas vertical în formă de tub: fluxul de lichid curge de-a lungul peretelui interior al tubului, în timp ce fluxul gazos curge în centrul tubului.
Operațiune
În cel mai frecvent caz, fluidele care trec prin coloană sunt un flux de lichid și un flux de gaz: lichidul este distribuit de sus de-a lungul marginii coloanei, astfel încât în timpul coborârii se formează o peliculă de lichid care acoperă interiorul suprafața echipamentului; [1] fluxul gazos, pe de altă parte, este introdus din partea de jos a coloanei, iar în timpul ascensiunii sale întâlnește faza lichidă în contracurent . Procesul de schimb de materiale are loc la interfața de separare gaz-lichid (de exemplu absorbția gaz-lichid ).
Acest echipament poate fi folosit și pentru a pune în contact două lichide ( nemiscibile între ele) în co-curent . [2]
Utilizări
Coloana de perete umed este în general utilizată în laborator (de exemplu pentru măsurarea experimentală a coeficienților de schimb de materiale [1] ) datorită ușurinței de modelare. Pe de altă parte, nu este utilizat în domeniul industrial, deoarece, cu aceleași dimensiuni globale ale echipamentului, valorile suprafeței de schimb și a reținerii lichidului sunt modeste în comparație cu alte contactoare gaz-lichid ( precum coloana cu umplutură sau coloana cu plăci ).
Aplicații în domeniul cercetării
Datorită ușurinței sale de modelare, coloana cu perete umed este potrivită pentru utilizare în cercetare. Rezultatele obținute pot fi utilizate cu prudență pentru a înțelege funcționarea echipamentelor mai complexe (de exemplu, coloane cu plăci și coloane împachetate).
De exemplu, în 1934 Edwin R. Gilliland și Thomas Kilgore Sherwood au folosit o coloană de perete umed pentru a obține următoarea corelație experimentală privind fenomenul de transport al materiei între un lichid și un gaz: [3]
- Sh = 0,023 Re 0,83 × Sc 0,44
in care:
- Sh este numărul lui Sherwood
- Re este numărul Reynolds
- Sc este numărul Schmidt .
Notă
Bibliografie
- ( EN ) Binay K. Dutta, Principiile proceselor de transfer și separare a masei , New Delhi, Prentice-Hall of India Private Limited, 2007, ISBN 8120329902 .
- ( EN ) Robert S. Brodkey, Harry C. Hershey, Transport Phenomena: A Unified Approach , Brodkey Publishing, 2003, ISBN 0972663584 .
- ( EN ) WJ Thomas, Stanislaw Portalski, Hidrodinamica fluxului de contracurent în coloane cu pereți umezi , în chimie industrială și inginerie , vol. 50, nr. 7, ACS Publications, iulie 1958, pp. pp. 1081-1088, DOI : 10.1021 / ie50583a049 .
- ( EN ) Satoru Asai, Junichi Hatanaka, Toshiya Kimura, Hidekazu Yoshizawa, Transfer de masă în coloană cu perete umed cu flux curent laminar lichid-lichid , în Industrial & Engineering Chemistry Research , vol. 26, n. 3, ACS Publications, martie 1987, pp. pp. 483–488, DOI : 10.1021 / ie00063a014 .
