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Mass transfer in mechanically agitated gas—liquid contactors

1971; Elsevier BV; Volume: 26; Issue: 3 Linguagem: Inglês

10.1016/0009-2509(71)83019-1

1873-4405

Vatsal Mehta, M.M. Sharma,

Fluid Dynamics and Mixing

The theory of absorption with pseudo mth order irreversible reaction was used to obtain effective interfacial area, a, in mechanically agitated vessels. The liquid-side mass transfer coefficient, kLa was found by using the theory of absorption with slow chemical reaction. Eleven different systems were used to obtain a and four different systems were used to obtain kLa. The diameter of the contactor was varied from 12.5 cm to 70 cm. The effect of the following variables on a and KLa was investigated: speed, type and diameter of the agitator; tank diameter, height of the agitator and height of the clear liquid from the base of the contactor; ionic strength, nature of ions, viscosity and surface tension of the liquid. It appears that values of a and kLa cannot be predicted a priori, as system properties have a profound effect on a and kLa. However, experiments can be done in a small agitated contactor (say, 20 cm dia. contactor) and scale-up can be done on the basis of equal tip speed divided by the square root of the contactor diameter, possibly with a fair degree of confidence. La théorie de l'absorption avec une pseudo-réaction irréversible de mième ordre a été utilisée pour obtenir une surface interfaciale effective, a, dans des récipients agités mécaniquement. On a trouvé le coefficient de transfert de masse du côté liquide, kLa, au moyen de la théorie de l'absorption avec une réaction chimique lente. Onze systèmes différents on été utilisés pour obtenir a et quatre pour obtenir kLa. Le diamétre du contacteur variait de 12,5 à 70 cm. L'effet des variables suivantes sur a et kLa a été étudié: vitesse, type et diamétre de l'agitateur; diamétre du réservoir, hauteur de l'agitateur et hauteur du liquide transparent depuis la base du contacteur; résistance ionique, nature des ions, viscosité et tension en surface du liquide. Il apparaĭt que les valeurs et a et kLa ne peuvent ĕtre prévues a priori, a car les propriétés du système affectant profondément a et kLa. Toutefois, les expériences peuvent ĕtre effectuées dans un peit contacteur agité (par example, un contacteur de 20 cm de dia.) et l'augmentation à l'échelle peut ĕtre faite, avec une certaine assurance, sur la base d'une vitesse de pointe égale divisée par la racine carrée du diamètre du contacteur. Es wurde von der Theorie der Absorption mit nicht umkehrbare Reaktion pseudo mter Ordnung Gebrauch gemecht, um die wirksame Grenzfläche a in mechanisch gerührten Gefässen zu errechnen. kLa, der Übertragungskoeffizient Flüssigkeit/Seitenmasse, wurde unter Anwendung der Absorptionstheorie bei langsamer chemischer Reaktion bestimmt. Es wurden 11 verschiedene Systeme benutzt, um a zu bestimmen, and 4 verschiedene Systeme, um kLa festzustellen. Der Durchmesser des Kontaktgefässes wurde zwischen 12,5 cm und 70 cm variiert. Es wurde die Wirkung der folgenden Veränderlichen auf a und kLa untersucht: Drehzahl, Typ und Durchmesser des Rührers; Gefäßdurchmesser, Höhe des Rührers und der klaren Flüssigkeit vom Boden des Kontaktgefässes; Ionenstärke, Beschaffenheit der Ionen, Viskosität und Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Es scheint, daß Werte von a und kLa nicht a priori vorausbestimmt werden können, da die Merkmale des Systems eine erhebliche Wirkung auf a und kLa ausüben. Es können jedoch Versuche in einem kleinen gerührten Kontaktgefäß (z.B einem Kontaktgefäß mit 20 cm Durchmesser) durchgeführt werden, und die Umrechnung auf größere Maßstäbe kann möglicherweise mit erheblicher Erfolgsaussicht aufgrund gleicher Kippgeschwindigkeit (?) geteilt durch die Quadratwurzel des Kontaktgefäß-Durchmessers durchgeführt werden.