تاثیر طول ستلر بر بازده استخراج و ضرایب انتقال جرم در دستگاه استخراج کننده مایع-مایع از نوع میکسرستلر
Abstract
میکسر ستلرهای یکی از دستگاههای استخراج مایع-مایع میباشد که کاربرد فراوانی در صنعت دارد و مطالعات بسیاری در میکسر انجام شده که بخش عمده ای از دستگاه میباشد، هر چند بخش ستلر نیز میتواند در میزان انتقال جرم سهمی داشته باشد و کمتر مورد توجه بوده است. شاید بتوان بخش ستلرها را همانند بخش اتئلاف قطرات در ستونها دانست. تغییر در طول ستلر امکان بررسی و اهمیت میزان انتقال جرم در این بخش را مشخص میسازد که میتواند بعنوان پارامتر مهمی در طراحی در نظر قرار گیرد. دستیابی به میزان انتقال جرم و راندمان در میکسر ستلر و بررسی تاثیر طول ستلر نقش موثری در طراحی واحد عملیاتی میکسر سلتر داشته باشد که کاربرد فراوانی در صنعت دارد. بنابراین شاید بتوان به نحوی با کاهش انرژی مصرفی در میکسر و تامین انتقال جرم در ستلر با افزایش طول ستلر به نقطه مطلوب راندمان مورد نظر رسید. در کادر تجربی حاضر، به منظور تعیین بازده و ضرایب کلی حجمی انتقال جرم و همچنین بررسی تاثیر پارامترهای عملیاتی مختلف بر روی آنها، آزمایشات متعدد با یک دستگاه میکسرستلر انجام شد و هر سری از آزمایشات تاثیر طول ستلر بر روی پارامترهای فوق مورد بررسی قرار گرفت. استخراج کننده های مرحله ای مانند میکسر ستلر دستگاههای انعطاف پذیری در عملیات استخراج مایع -مایع میباشد که بصورت چند مرحله ای با جریان غیر همسو مورد استفاده قرار میگیرند. یکی از انواع مخصوص این استخراج کننده ها، نوع pump-mix میباشد که کاربرد فراوانی در مقیاسهای بزرگ صنعتی مانند استخراج مس از محلولهای آبی آن دارد. این نوع از میکسر ستلرها علاوه بر راندمان بالا، هزینه پمپ کردن و تجهیزات را کاهش میدهد. دستیابی به میزان انتقال جرم و راندمان در میکسرستلر و بررسی تاثیر طول ستلر نقش موثری در طراحی واحد عملیاتی میکسرستلر دارد. بنابراین شاید بتوان به نحوی با کاهش انرژی مصرفی در میکسر و تامین انتقال جرم در ستلر با افزایش طول ستلر به نقطه مطلوب راندمان مورد نظر رسید. در کادر تجربی حاضر، ضرایب کلی حجمی انتقال جرم برای دو فاز پیوسته و پراکنده و همچنین راندمان مرحله ای در دو میکسر ستلر شامل ستلرهای بطول 20 و 4 سانتیمتر اندازه گیری شدند. استن از فاز آبی شامل آب و استن بوسیله نرمال بوتانل (حلال) استخراج میشود و میزان آن در دو فاز آبی و آلی توسط دستگاه گاز کروماتوگرافی اندازه گیری میشود و همچنین بوسیله عکسبرداری قطر ساتر متوسط قطرات تخمین زده می شود. با انجام آزمایشات مشخص شد که مقادیر ضرایب انتقال جرم فاز پراکنده تقریبا از مدل کره صلب تبعیت میکنند و همچنین مشاهده شد با افزایش دور همزن میزان راندمان و ضرایب انتقال جرم افزایش میابند و با افزایش بیشتر میزان راندمان و ضرایب انتقال جرم متوقف شده و سپس کاهش می یابند ولی در تمامی این مراحل ملاحظه میشود که میکسر ستلر با طول بزرگتر دارای راندمان بیشتری نسبت به میکسر ستلر با طول ستلر کوتاهتر است.