Wpływ szerokości szczeliny z gazem inertnym na wymianę ciepła i masy w procesie destylacji dyfuzyjnej

• Autorzy: Ziobrowski Z. , Krupiczka Z.

Warianty tytułu

EN

Effect of gap width with inert gas on heat and mass transfer in diffusion distillation process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania doświadczalne procesu odparowania filmu ciekłej mieszaniny dwuskładnikowej izopropanol - woda spływającej po ściance rury pionowej w obecności powietrza jako gazu inertnego w szerokim zakresie stężeń i temperatur. Opracowano modele matematyczne procesu przy różnych upraszczających założeniach dotyczących transportu masy. W obliczeniach numerycznych uwzględniono opory transportu ciepła i masy w fazie ciekłej oraz gazowej. Wyniki obliczeń numerycznych uzyskane na podstawie opracowanych modeli matematycznych dobrze zgadzają się z danymi eksperymentalnymi. Stwierdzono duży wpływ temperatury odparowania i szerokości szczeliny na całkowity strumień molowy.

EN

The effects of heat and mass transfer on selectivity and mass fluxes in falling film evaporation of binary mixture on vertical surface in the presence of stagnant inert gas were investigated. The mathematical model of the process with different simplifying assumptions concerning heat and mass transfer was elaborated. In numerical calculations mass transfer resistances in both gas and liquid phases were considered. Experimental study was performed for isopropanol-water-air system in the wide range of concentrations and temperatures. The comparison of experimental and calculated data show large effect of evaporation temperature and gap width on total mass flux.

Słowa kluczowe

PL

model matematyczny; transport masy; obliczenia numeryczne; mieszanina dwuskładnikowa

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 15
• Strony: 47--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Ziobrowski Z.

autor

Krupiczka Z.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] KING C.J., Separation Processes. Mc Gwaw-Hill Book Company, N.Y., 1971.
• [2] FULLARTON D., SCHLÜNDER E.U., Diffusion distillation-a new separation process for azeotropic mixtures Part I: Selectivity and Transfer Efficiency. Chem. Eng. Process., 196, 20, 255.
• [3] PALEN J.W., WANG QI., CHEN J.C., Falling film evaporation of binary mixtures. AIChE Journal, 2004, vol. 40, 207.
• [4] ZIOBROWSKI Z., KRUPICZKA R., Separation of liquid mixtures by diffusion distillation. Chem. Process Eng., 2007, 28, 413.
• [5] KRUPICZKA R, ROTKEGEL A., ZIOBROWSKI, Z., The influence of mass transport on the heat transfer coefficients during the boiling of multicomponent mixture. Int. J. Therm. Sci., 2000, 39, 667.
• [6] ZIOBROWSKI Z., KRUPICZKA R, Wpływ ruchu masy na wymianę ciepła przy grawitacyjnym filmowym spływie cieczy dwuskładnikowej. Inż. Chem. Proc., 2001, 22, 3E, 1561.
• [7] KRUPICZKA R, ROTKEGEL A., ZIOBROWSKI Z., Heat transfer to evaporating liquid films within a vertical tube. Chem. Eng. Process., 2002, 41, 23.
• [8] BURGHARDT A., KRUPICZKA R., Convective mass transfer in multicomponent systems analisis and relationships defining mass transfer coefficients, eparation of volatile materials by gas membranes. Inż. Chem., 1975, 5, 487.
• [9] KRISHNA R , Ternary mass transfer in a wetted wall column – significance of diffusional interactions. I-Stefan diffusion. Trans. Inst. Chem. Engng, 1981, 59, 35.
• [10] TAYLOR R., SMITH L.,W., On some explicit approximate solutions of the Maxwell – Stefan equations for the multicomponent film model. Chem. Engng. Commun., 1982, 14, 361.
• [11] KRISHNA R, STANDART G.,L., A multicomponent film model incorporating an exact matrix method of solution to Stefan-Maxwell equations. AIChE J., 1976, 22, 383.
• [12] TOOR H.,L., Solution of the linearized equations of multicomponent mass transfer. AIChE J., 1964, 10, 448.
• [13] TAYLOR R., On exact solution of the Maxwell-Stefan equations for the multicomponent film model. Chem. Eng. Commun., 1981, 10, 61.
• [14] CHUN, K. R., SEBAN R. A., J. Heat Transfer. Trans ASME, 1971, 391.
• [15] MODINE A.D., PARRISH E.B., TOOR H.L., Simultaneous heat and mass transfer in a falling laminar film. AIChE J., 1963, 9, 348.
• [16] ROHSENOV W.M., HARTNETT I. P., Handbook of Heat Transfer. NY, McGraw-Hill, 1973.
• [17] HOBLER T., KĘDZIERSKI S., Wnikanie masy w fazie ciekłej przy spływie cieczy po ścianie. Chem. Stos., 1968, V, 1B, 3.
• [18] SHAMPINE L. F.,WATTS H. A., ACM Trans. on Math. Software (TOMS), 1976, v.2 n.2, 172.