Modelling of liquid-liquid extraction columns: Use of published model correlations in design

Authors

  • W. J. Korchinsky

    1. Department of Chemical Engineering, University of Manchester Institute of Science and Technology, Sackville Street, Manchester M60 1QD, England
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Abstract

Design of several liquid-liquid extraction columns — packed, pulsed-packed, pulsed-plate, Oldshue-Rushton columns and the rotating disc contactor — was attempted utilizing available correlations for drop size, holdup of dispersed phase, flooding velocities, mass transfer coefficients and axial mixing coefficients. Correlations in many cases were vaguely defined and often based on very limited data. Results indicated that for given flow rates and extraction efficiency, the height of a packed or Oldshue-Rushton column must be considerably greater than the predicted minimum heights of the other three columns, which were comparable considering the limited data utilized in the developed correlations. A critical evaluation of the correlations should be carried out to guide the further experimental effort required to confirm the utility of the axial dispersion model in liquid-liquid extraction column design. Extension of the theory to include drop size variation is highly desirable.

Abstract

On a cherché à concevoir plusieurs colonnes pour extraction des liquides par des liquides (telles que celles des types garnis, garnis et pulsés, à plateaux pulsés, ainsi que celles d'Oldshue et Rushton et le contacteur à disque rotatif), en employant les corrélations disponibles qui ont trait aux dimensions des gouttes, à la rétention de la phase dispersée, aux vitesses d'inondation, aux coefficients de transfert de masse et aux coefficients de mélange axial. Dans bien des cas, les corrélations étaient définies vaguement et elles étaient souvent basées sur des données trés limiteées. Les résultats ont indiquéque, pour des vitesses d'écoulement et une efficacité d'extraction données, la hauteur d'une colonne garnie ou d'une colonne d'Oldshue et Rushton doit être bien plus grande que les hauteurs minimales prévues pour les trois autres colonnes, lesquelles étaient comparables, si l'on considére les données limitées qu'on avait utilisées dans les corrélations mises au point. On devrait faire une évaluation critique des corrélations pour guider les efforts expérimentaux ultérieurs qui sont nécessaires pour confirmer l'utilité du modèle de dispersion axiale dans la conception des colonnes d'extraction de liquides par des liquides. II est trés désirable d'étendre la portée de la théorie de manière qu'elle embrasse la variation des dimensions des gouttes.

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