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Keywords:

  • liquid extraction;
  • multistage contactor hydrodynamics;
  • dispersed phase holdup;
  • drop size;
  • backmixing;
  • flooding

Abstract

Accurate knowledge of hydrodynamic parameters is of major importance for the performance study of liquid-liquid column extractors. The effects of operating parameters on dispersed phase holdup profiles, drop size distributions, and axial mixing in both phases were investigated in a 127 mm diameter multistage contactor of pilot plant scale for the toluene-water physically equilibrated system. Correlations for the mean holdup, the mean drop size, and the continuous phase backmixing were obtained. A stronger dependence of holdup and drop size on the operating conditions and especially on the agitation speed was observed as compared to previous investigations for the same type of contactor. The axial mixing for the single phase flow was found to follow adequately an existing correlation, while the continuous-phase axial mixing in two-phase flows showed some deviations from other existing correlations. Also, flooding criteria, important for the control of the extraction process, were determined based on the shape of the holdup profiles.

II est très important de connaître exactement les paramètres hydrodynamiques pour I'étude de performance des extracteurs à colonne liquide-liquide. Les effets des paramètres d'opération sur les profils de rétention de la phase dispersée, les distributions de taille des particules et le mélange axial dans les deux phases, ont été étudiés dans un contacteur pilote multiétagé de 127 mm de diamètre pour le système équilibré physiquement toluène-eau. On a obtenu des corrélations pour la rétention moyenne, la taille moyenne des gouttes et le rétromelange en phase continue. On a observé une forte dépendance de la rétention et de la taille des gouttes par rapport aux conditions d'opération et en particulier par rapport è la vitesse d'agitation comparativement è des recherches anterieures pour le même type de contacteur. On a trouvé que le mélange axial pour I'écoulement de la phase simple suivait bien une corrélation existante, tandis que le mélange axial en phase continue dans les écoulements diphasiques montrent quelques écarts avec les autres corrélations existantes. En outre, on a déterminé des critères d'engorgement, importants pour le contrôle du processus d'extraction, en se basant sur la forme des profils de rétention.