پیش بینی ضخامت فیلم مایع و ضرایب انتقال جرم در برج های SCC به کمک آنالیز CFD

برج های تقطیر سینی دار از نوع مخروط چرخان (SCC) یکی از انواع برجهای تقطیر می باشند که کاربرد آنها در فرایند های جداسازی به خصوص در صنایع غذایی بسیار رو به افزایش است . پیچیدگی هندسی ، رژیم های جریان متفاوت و مکانیزم های مختلف انتقال جرم در آنها باعث شده که به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به دنبال توسعه هر چه بیشتر و بهینه سازی اینگونه برج ها باشیم . اکثر تحقیقات گذشته مربوط به آنالیز CFD برجهای SCC برای سیستم آب / هوا بوده است . به همین دلیل کاربرد این نتایج برای سیستم های واقعی با اشکال مواجه است . در این تحقیق پارامتر ضخامت فیلم مایع ، ضرایب انتقال جرم وHETP برای یک سیستم دفع توسط بخار شامل محلول آب / اتانول - بخار در مقیاس پایلوت در برجی با قطر داخلی (Dc=0/347 m) بررسی شده است . نتایج بدست آمده از این تحقیق نشان می دهد که با افزایش فاصله شعاعی از محور به تدریج از میزان ضخامت فیلم مایع کاسته می شود . این یافته با نتایج تجربی نیز مطابقت می کند . بیشترین مقدار ضخامت فیلم مایع کمتر از 1 میلیمتر و در نزدیکی محور می باشد . ضرایب انتقال جرم در فاز مایع و در فاز گاز با افزایش سرعت جریان به میزان اندکی افزایش می یابند و تقریبا بدون تغییر باقی می مانند .مقدار متوسط این ضرایب در فاز مایع و گاز به ترتیب 0/019 و 1/42 (1- S) می باشد ، با افزایش سرعت گاز افزایش خواهد یافت ، که محدوده ی تغییرات HETP بین 0/072 تا 0/246 (M) بوده و با افزایش دبی گاز افزایش می یابد .

Keywords:

برج سینی دار مخروطی چرخان (SCC)و CFD , ضخامت فیلم مایع , ضرایب انتقال جرم