Kennlinienfelder zur Interpretation des Stoffwerteeinflusses auf das Betriebsverhalten einer gerührten Extraktionskolonne

Abstract

Die Stoffiibergangsleistung von geriihrten und pulsierten Gegenstrom-Extraktionskolonnen steigt bei vielen Stoffsystemen in Abhahgigkeit vom durchgesetden Mengenstrom beider Phasen stetig an. Es wurde aber auch schon eine ausgepriigte Maximumbildung der Stoffiibergangsleistung weit vor Erreichen des Rutpunkts gemessen, wenn man als Stoffsystem n-Butylacetat-Aceton-Wasser verwendet. Die bisherigen Modellrechnungen konnen dieses Verhalten nicht voraussagen. Um die Ursachen und Auswirkungen dieser Maximumbildung systematisch zu ergriinden, wurde mit dem genannten Stoffsystem die Stoffiibergangsleistung einer geriihrten Extraktionskolonne der Bauart Kuhni mit einem Nenndurchmesser von 150 mm unter Variation der wesentlichen betrieblichen und geometrischen Parameter gemessen. Fur die Versuchsinterpretation wurden auSerdem Tropfendurchmesser, Holdup und Dispersion beider Phasen unter Stoffiibergangsbedingungen gemessen. Dadurch konnte der atypische Trennwirkungsverlauf auf Koaleszenzerscheinungen zwischen den Tropfen imVerlauf derganzen Kolonne zuriickgefiihrt werden. Fur die Modellierung der Konzentrationsprofile im Apparat eignet sich das Dispenionsmodell, wenn das Koalenszenzverhalten des Tmpfenschwarms durch einen entsprechenden Ansatz beriicksichtigt wird. In der Arbeit wird uber die Experimente, ihre Ergebnisse und die Modellierung berichtet.