THE PERFORMANCE ANALYSIS OF A PACKED COLUMN : CALIBRATION OF AN ORIFICE

Abstract

Investigations to develop data for this study were made using a pilot scale glass column of 9 cm inside diameter randomly filled to a depth of 1.90 cm with a Raschig type ring at a slightly modified geometry. The geometrical characteristics of packing are: the total area of a single particle ad = 2.3 cm2; specific area ap = 10.37 cm2/cm3; voidage ? = 0.545 m3/m3. The efficiency tests were run using trichloroethylene/n-heptane system under total reflux conditions. Using the modified versions of the Eckert flooding model and the Bravo effective area (ae) approach, as well as the Onda wetted area (aw) and individual mass transfer coefficient models, it has been attempted to estimate the packing efficiency theoretically. This article also deals with the design strategies attributed to a randomly packed column. Emphasis is mainly placed on the way to formulate an algorithm of designing a pilot scale column through the models being attributed to the film theory. Using the column dry pressure drop properties based on the air flowing it has been achieved a generalized flow rate approach for calibrating of an orifice through which the air passes.

Keywords

• Packed column, Efficiency, Effective interfacial area, Orifice

DOLGULU BİR KOLONUN PERFORMANS ANALİZİ : ORİFİZMETRE KALİBRASYONU

Öz

Bu çalışmada, dolgu çapı 6.25 mm, ıslanabilen dolgu dış yüzey alanı 2.3 cm2, spesifik yüzey alanı ap = 1037.3 m2/m3 ve boşluk kesri ? = 0.545 m2/m3 geometrik özelliklere sahip halkalı dolgu maddesinin işletme parametreleri 9 cm iç çapındaki cam bir destilasyon kolonunda araştırılmıştır. Trikloretilen/n-heptan sistemini kullanarak, muhtelif kolon basınç düşüşü (buhar hızı) değerlerine karşılık dolgu maddesinin ayırma etkinliği (HETP ve gaz fazı transfer birimi yüksekliği, HOG) sonsuz refluks çalışma koşulları altında test edilmiştir. BravoFair'ın etkin fazlar arası yüzey alanı (ae) yaklaşımı ile Onda'nın ıslak yüzey alanı (aw) ve kütle transfer katsayısımodelleri aracılığı ile, değişik buhar yükü değerlerine karşılık dolgunun ayırma etkinliği teorik olarak analiz edilmiştir. Buhar yükleme faktörü olarak Eckert'in boğulma hızı modeline göre hesaplanan %boğulma oranı(%Fl) niceliği kullanılmıştır. Ayrıca, kolon kuru basınç düşüşü denemelerinde yer alan "orifizmetre" hava debisi ölçü aletinin kalibrasyonuna yönelik olarak, aletteki kapiler (orifiz) çapı (d) ve manometrik cıva seviyesi farkına (?ho) dayalı bir hava hızı korelasyonu türetilmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Dolgulu kolon, Ayırma etkinliği, Etkin yüzey alanı, Orifizmetre