Boyuna Dispersiyon – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri
Boyuna Dispersiyon, Karıştırma ve Difüzyon
Yıkama oranı arttıkça, çözünen maddeyi uzaklaştırmak için kullanılan mekanizma, yer değiştirmeyi değiştirir ve dispersiyon, karıştırma ve siyon gibi diğer etkiler önemli hale gelir.
Kılcal borulardaki bu etkileri tanımlamak için çok sayıda teorik çalışma yapılmıştır ve birçok işçi, gözenekli ortamda meydana geldiği gibi soruna aynı argümanları uygulamıştır. Örneğin Brenner [1962], çözünen maddenin konsantrasyonu c açısından aynı dinamik ve kinematik özelliklere sahip olan iki karışabilir sıvı arasındaki başlangıçta keskin bir arayüzün davranışını, yıkama sıvısının zamanında giriş noktasından x mesafesindeki davranışını tartışır. t. Süreç aşağıdaki denklemle açıklanmaktadır.
burada u, ortalama ara hız ve D, eksenel dağılım katsayısıdır. Diğer çalışmalar, çözünen maddenin parçacıklar tarafından adsorbe edilmesinin ve ardından çözünen maddenin yıkama sıvısı içine desorpsiyonunun birçok uygulamada önemli bir faktör olduğunu kabul etmiştir.
Lapidus ve Amundson [1952], adsorpsiyon etkilerini hesaba katan Denklem (9.10) için bir değişiklik sağlamıştır, burada E, kek gözenekliliğidir ve q, katı malzemenin birimi başına adsorbe edilen çözünen madde miktarıdır. Q ve c arasındaki ilişki önemsizdir ve bu işçiler basit bir orantılılık alırlar.
Dağılım modelinin doğru şekilde uygulanması, başlangıç sınır koşuluyla ve eksenel dağılım katsayısı için doğru değerler elde edilmesinde zorluklarla karşılaşmaktadır. Uygulamada, özellikle ince keklerle yapmak kolay değildi ve yataklarının iç yüzündeki çözünen konsantrasyonunu ölçmeyi başardı. Başlangıç sınır koşulu daha sonra altı deneysel sabitle bir üslü üslü fonksiyonla temsil edildi:
- c, = c, (k, + kln + k d + k3n3 + k4n4) exp (-yn)
Laplace transfonlarını kullanan bir Denklem (9.11) çözümü elde edildi, bu da Sherman’ın partikül ve elyaf yatakları ile laboratuar yıkama deneylerinin sonuçlarını doğru bir şekilde temsil etmesini sağladı.
Sistem genel olarak dağılım parametresi D ile karakterizedir,
- uL / D olan
Karakteristik boyut olarak yatak derinliği L’yi, ortalama interstisyel hızı u ve eksenel dağılım katsayısı D.’yi içerir. Arıs [1956], ikincisinin ilişkiyle moleküler difüzyon katsayısı Dm ile ilişkili olduğuna dair temel hususları göstermiştir.
Burada xp, ortalama gözenek çapını temsil eder ve K, bir gözenek şekli faktörüdür. Daha sonra çalışanlar, ikinci terimde X, ortalama bir parçacık boyutunu temsil eden bir partikül PBclet numarasıyla, el Dm ile verilerini benzer bir biçimde ilişkilendirdiler.
Kek boyunca gözenek yollarının kıvrımını hesaba katmak, sabit A için 11f i = 0.707 olarak bir değer oluşturdu, ancak ikinci terimdeki sabitlerin değerleri kek derinliğiyle ilişkili görünüyor. Kaba düzenli partiküllerin derin yatakları üzerine yapılan bazı çalışmalar B = 1.75 ve b = 1 verdi; ancak Wakeman ve Attwood [1988], nispeten ince ince iplik parçacıkları kekleri üzerine yapılan kapsamlı bir deneysel çalışmayla elde edilmiştir.
Dispersiyon bıçağı
Dispersiyon Mikser
Boya mikser Bıçakları
Karıştırıcı pervane çeşitleri
Pervaneli karıştırıcılar
Pervane bıçak
Dispers bıçak
Mikser Pervanesi
İkinci terim, konvektif dağılımın etkisini temsil eder ve bu, daha yüksek Peclet sayılarında hakimdir. Bu yazarlar, hite farklı denklemleri kullanan bir bilgisayar modelinde Sherman’ın yaklaşımına devam ettiler. Daha basit bir başlangıç sınır koşulu kullandılar.
Sayısal çözümün deneysel sonuçlarına uyması için ko ve y değerleri varsayılmıştır. Ko = 0.15 ve y = 7.5 için tahmin edilen yıkama eğrisinde daha sonra deneysel sonuçlara uyan farklı bir “kuyruk” elde edildi. Bu kuyruk, kek yüzeyinde kek derinliğinin yaklaşık% 2.5’ini etkileyen bir yıkama sıvısı dağılım etkisinin göstergesidir.
Soğurmama durumu için kısmi diferansiyel denklemin genel çözümleri, Wakeman ve Attwood tarafından çizelgeler şeklinde sunulmuştur, Şekil 9.4 ve 9.5’e ve c $ co ve R’nin yıkama oranı n ile ilişkisini veren tablolar D ,, 0,01-500 aralığında. Keki içindeki çözelti geri dönüşü parametresidir.
Bu sonuçlar, dispersiyon modelini kullanarak yıkama tahminlerini yapmayı nispeten kolaylaştırsa da, uygulamasında büyük özen gösterilmelidir. Filtre kekinde çatlama, kanal açma ve yıkama sıvısının başlangıçta yanlış dağıtılması, her biri büyük hata etkilerine neden olabilir.
Makine tasarımcıları, bazı diğer konfigürasyonlarda çatlamayı ortadan kaldırmak için adımlar atabilir ve yıkama sıvısını eşit olarak vermeyi ayarlayabilir. Ancak ince keklerde kanal açmanın bir problem olduğu bilinmektedir. Crozier ve Brownell [1952], kalınlıklı yataklarda L I 200X önemli kanalizasyon gözlemledi. Wakeman [1986] bu problemi istatistiksel olarak incelemiş ve kanallaşmayı ortadan kaldırmak için yaklaşık 10 000 parçacık çapına eşit kalınlığın gerekli olduğunu bulmuştur.
Anizotropik etkiler üreten diğer faktörler, partikül boyutu ve partikül şeklindeki farklılıklardır. Floküle edilmiş keklerin yıkanması, floklarda çözünen maddenin tutulması nedeniyle zor olabilir; bununla birlikte, çökeltme ve yıkama sırasında çökeltilerin gözenekliliği <0.86 olan kekler vermesi için parçalanması tekrarlanabilir davranış beklenebilir.
Difüzyon Katsayısı
Dağılım modelini kullanan hesaplamalar, eksenel dağılım katsayısının değerini tahmin etmede başlangıç noktası olarak genellikle çözünen maddenin ikili moleküler difüzyon katsayısının literatür değerlerini alır. Bununla birlikte, diğer çözünmüş türlerin varlığı, moleküler difüzyon katsayıları üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir ve saf çözeltiler için literatür değerlerinin kullanılması, birkaç çözünür bileşenin mevcut olduğu durumlarda ciddi hatalara yol açabilir. Bu etkileşimleri sergileyen ilgili sistem örnekleri Cussler [1976] tarafından verilmiştir.
Bunlar aşağıdakileri içeren sistemleri içerir:
1) Bileşenler, içeri veya dışarı büyük miktarda tuzlama, büyük elektrostatik etkiler veya geri dönüşümlü reaksiyonlar gibi güçlü termodinamik etkileşimler gösterir.
2) Bileşenler çok farklı moleküler ağırlıklara sahiptir
3) Çözümler seyreltilmiyor
4) Bir çözünen gradyan, ikinci bir çözünen maddeninkinden çok daha büyüktür
Elektrolit sistemlerinde bileşenler iyonik tür olarak yayılır ve etkin iyonik farklılıklar, mevcut diğer iyonların doğası ve konsantrasyonu ile ilgilidir. Taylor ve Krishna [1993], sulu bir HCl ve BaC12 çözeltisinin difüzyonunu örnek olarak verir. Suyun içindeki bireysel iyonlar için sonsuz seyreltme difüzyonu% iyonları şunlardır:
- W DH = 9.3×10-~m~/s C1-
- DC, = 2.0~10-~m~/s
- Ba2+DB~= 0.85~10-~rn
ve her bir elektrolitin 1 km0Vm3 konsantrasyonunda hesaplanan etkin iyonik canlılık:
- € I? DH = 6,81 ~ 10- ~ rn ~ / s
- CI- ~~ l = 2,54×10- ~ m ~ / s
- Ba2 + D B ~ = 0,395 ~ 1O- ~ m ~