Hydrodynamics of a Pulsed Sieve Plate Extraction Column

Abstract

Hydrodynamic characteristics, such as drop size, dispersed phase hold-up and flooding have been studied experimentally in a pulsed sieve plate extraction column of 0.076 m diameter. Geometrical parameters like perforation diameter, plate spacing and fractional free area (FFA) of sieve plate and operating parameters, such as pulse velocity and superficial velocities of dispersed and continuous phase, were studied using kerosenewater system. The drop size was reduced with decrease in perforation diameter, plate spacing, FFA and pulse velocity. Dispersed phase hold-up was found to be a function of drop size and superficial velocity of dispersed phase. At pulse velocity of 0.025m/s the parabolic behaviour with maxima at the transition from mixer-settler to dispersion regime of flooding curve has been noticed for all the different geometrical conditions. The maximum mass transfer interface together with utmost throughput was obtained at perforation diameter of 0.003 m, plate spacing of 0.05m and FFA of 0.2. The optimal operating parameters were pulse velocity of 0.025 m/s and superficial velocity of 0.006 m/s using organic to aqueous ratio (O/A) of 1:1. The drop size attained at these conditions was 0.0015 m with dispersed phase hold-up of 18%. The correlations developed can be used for the prediction of hold-up and drop size.

A critical review on the use of nanoparticles in liquid–liquid extraction

“…This pulsation provides high levels of turbulence, which assists in droplet breakage. Consequently, a large interfacial area is generated, which leads to high mass transfer coefficient values [3].…”

Hydrodynamics of pulsed sieve-plate extraction columns

“…Vrednosti hidrodinamičkih parametara, kao što su prečnik kapi, sadržaj dispergovane faze i brzina plavljenja su ispitivane i u PEPP koloni prečnika od 7,6 cm [29]. Geometrijski parametri kolone (prečnik otvora na podu, ukupna i slobodna površina poda) i radni parametri (brzina pulzacije i površinska brzina kontinualne faze) su određivani u dvofaznom sistemu kerozin-voda.…”

“…S druge strane, ispitivan je uticaj radnih parametara na efikasnost ekstrakcije u PEPP koloni. U radu [29] je konstantovano da je sadržaj dispergovane faze funkcija prečnika kapi i površinske brzine dispergovane faze. Pri vrednosti brzine pulzacije od 25 mm s -1 , na liniji plavljenja dobijen je paraboličan oblik zavisnosti sa maksimumom na prelazu iz režima mešača-odvajača u disperzioni režim [29].…”

“…U radu [29] je konstantovano da je sadržaj dispergovane faze funkcija prečnika kapi i površinske brzine dispergovane faze. Pri vrednosti brzine pulzacije od 25 mm s -1 , na liniji plavljenja dobijen je paraboličan oblik zavisnosti sa maksimumom na prelazu iz režima mešača-odvajača u disperzioni režim [29]. Maksimalan prenos mase na međufaznoj površini, pri najvišim protocima faza, dobijen je korišćenjem perforiranih podova prečnika 3 mm, razmakom između podova 5 cm i slobodnom površinom poda 20 %.…”

“…Srednji prečnik kapi pri ovim uslovima je bio 1,5 mm, a srednja vrednost sadržaja dispergovane faze 18 %. Razvijene su i empirijske korelacije za predviđanje sadržaja dispergovane faze i srednjeg prečnika kapi [29].…”