پيش بيني ضخامت فيلم مايع و ضرايب انتقال جرم در برج هاي SCC به كمك آناليز CFD
پيش بيني ضخامت فيلم مايع و ضرايب انتقال جرم در برج هاي SCC به كمك آناليز CFD
عنوان مقاله: پيش بيني ضخامت فيلم مايع و ضرايب انتقال جرم در برج هاي SCC به كمك آناليز CFD
نویسندگان: زديوار مرتضي*, شيردل شيروان
* دانشكده مهندسي، گروه مهندسي شيمي، دانشگاه سيستان و بلوچستان
چکیده:
برج هاي تقطير سيني دار از نوع مخروط چرخان (SCC) يكي از انواع برجهاي تقطير مي باشند كه كاربرد آنها در فرايندهاي جداسازي به خصوص در صنايع غذايي بسيار روبه افزايش است. پيچيدگي هندسي، رژيم هاي جريان متفاوت و مكانيزم هاي مختلف انتقال جرم در آنها باعث شده كه به كمك ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) به دنبال توسعه هر چه بيشتر و بهينه سازي اينگونه برج ها باشيم. اكثر تحقيقات گذشته مربوط به آناليز CFD برجهاي SCC براي سيستم آب/ هوا بوده است. به همين دليل كاربرد اين نتايج براي سيستم هاي واقعي با اشكال مواجه است. در اين تحقيق پارامتر ضخامت فيلم مايع، ضرايب انتقال جرم و HELP براي يك سيستم دفع توسط بخار شامل محلول آب/ اتانول در مقياس پايلوت در برجي با قطر داخلي (Dc=0.347m) بررسي شده است. نتايج بدست آمده از اين تحقيق نشان مي دهد كه با افزايش فاصله شعاعي از محور به تدريج از ميزان ضخامت فيلم مايع كاسته مي شود. اين يافته با نتايج تجربي نيز مطابقت مي كند. بيشترين مقدار ضخامت فيلم مايع كمتر از 1 ميليمتر و در نزديكي محور مي باشد. ضرايب انتقال جرم در فاز مايع و در فاز گاز با افزايش سرعت جريان به ميزان اندكي افزايش مي يابند و تقريبا بدون تغيير باقي مي مانند. مقدار متوسط اين ضرايب در فاز مايع و گاز به ترتيب 0.019 و (s-1)1.42 مي باشند. HELP با افزايش سرعت گاز افزايش يافت، كه محدوده ي تغييرات آن بين 0.072 تا (m) 0.246 مي باشد.
كليد واژه: برج سيني دار مخروطي چرخان (SCC)؛ CFD؛ ضخامت فيلم مايع، ضرايب انتقال جرم
پيش بيني ضخامت فيلم مايع و ضرايب انتقال جرم در برج هاي SCC به كمك آناليز CFD
عنوان مقاله: پيش بيني ضخامت فيلم مايع و ضرايب انتقال جرم در برج هاي SCC به كمك آناليز CFD
نویسندگان: زديوار مرتضي*, شيردل شيروان
* دانشكده مهندسي، گروه مهندسي شيمي، دانشگاه سيستان و بلوچستان
چکیده:
برج هاي تقطير سيني دار از نوع مخروط چرخان (SCC) يكي از انواع برجهاي تقطير مي باشند كه كاربرد آنها در فرايندهاي جداسازي به خصوص در صنايع غذايي بسيار روبه افزايش است. پيچيدگي هندسي، رژيم هاي جريان متفاوت و مكانيزم هاي مختلف انتقال جرم در آنها باعث شده كه به كمك ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) به دنبال توسعه هر چه بيشتر و بهينه سازي اينگونه برج ها باشيم. اكثر تحقيقات گذشته مربوط به آناليز CFD برجهاي SCC براي سيستم آب/ هوا بوده است. به همين دليل كاربرد اين نتايج براي سيستم هاي واقعي با اشكال مواجه است. در اين تحقيق پارامتر ضخامت فيلم مايع، ضرايب انتقال جرم و HELP براي يك سيستم دفع توسط بخار شامل محلول آب/ اتانول در مقياس پايلوت در برجي با قطر داخلي (Dc=0.347m) بررسي شده است. نتايج بدست آمده از اين تحقيق نشان مي دهد كه با افزايش فاصله شعاعي از محور به تدريج از ميزان ضخامت فيلم مايع كاسته مي شود. اين يافته با نتايج تجربي نيز مطابقت مي كند. بيشترين مقدار ضخامت فيلم مايع كمتر از 1 ميليمتر و در نزديكي محور مي باشد. ضرايب انتقال جرم در فاز مايع و در فاز گاز با افزايش سرعت جريان به ميزان اندكي افزايش مي يابند و تقريبا بدون تغيير باقي مي مانند. مقدار متوسط اين ضرايب در فاز مايع و گاز به ترتيب 0.019 و (s-1)1.42 مي باشند. HELP با افزايش سرعت گاز افزايش يافت، كه محدوده ي تغييرات آن بين 0.072 تا (m) 0.246 مي باشد.
كليد واژه: برج سيني دار مخروطي چرخان (SCC)؛ CFD؛ ضخامت فيلم مايع، ضرايب انتقال جرم
