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Hydrodynamics and mass transfer characteristics of co-current downflow packed tube columns

Authors

  • V. K. Patil,

    1. Department of Chemical Technology, University of Bombay, Matunga Road, Bombay-400019, India
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  • M. M. Sharma

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Technology, University of Bombay, Matunga Road, Bombay-400019, India
    • Department of Chemical Technology, University of Bombay, Matunga Road, Bombay-400019, India
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Abstract

Hydrodynamics and effective interfacial area in a 25 mm i.d. packed tube column were studied over a wide range of operating conditions for demister pad packings (DPP). Flow maps have been prepared. Values of effective interfacial area as high as 1880 m−1 in the spray flow regime were obtained. Data on pressure drop and effective interfacial area have been correlated for different flow regimes. Values of liquid side volumetric mass transfer coefficient, kLa, were measured by absorption and desorption of oxygen in different packed tube columns containing Pall rings (standard and low height to dia. ratio), multifilament wire gauge packings (MFWGP) and DPP. kL a was found to vary from 0.017 to 0.34 s−1 for DPP.

Values of wall side solid-liquid mass transfer coefficient, kSL, were obtained in a 25 mm i.d. copper tube column packed with MFWGP by the dissolution of copper in acidic dichromate solutions. Values of wall side heat transfer coefficient could be obtained by analogy.

Abstract

On a étudié l'hydrodynamique et l'aire interfaciale effective dans une colonne à garnissage de 25 mm de diamètre intérieur; cette étude a couvert une large gamme de conditions opératoires dans le cas des garnissages à tampon “anti-primage” (DDP). On a dressé des cartes de trajectoires d'écoulement. On a obtenu des valeurs atteignant 1880 m−1 pour l'aire interfaciale dans le régime d'écoulement giclé. On a établi des corrélations entre les résultats relatifs à la perte de charge et à l'aire interfaciale effective pour différents régimes d'écoulement. On a mesuré les valeurs du coefficient (kLa) de transfert de masse volumétrique du co'té du liquide; ces mesures ont été faites par absorption et désorption d'oxygène dans différentes colonnes à garnissage contenant des anneaux de Pall (standards ou avec un rapport hauteur/diamètre faible), des garnissages de fils métalliques à filaments multiples (MFWGP) et des garnissages DPP. On a trouvé que le coefficient kLa variait entre 0.017 et 0.34 s−1 pour les garnissages DPP.

On a obtenu les valeurs du coefficient (kSL) du transfert de masse solide-liquide du co'té de la paroi, dans une colonne tubulaire de cuivre garnie de MFWGP, au moyen de la dissolution du cuivre dans des solutions acides de bichromate. Par analogie on a pu obtenir les valeurs du coefficient de transfert de chaleur du co'té de la paroi.

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