The Interaction of solute transfer, contaminants and dro break-up in rotating disc contactors: Part II. The coupling of the mass transfer and breakage processes via interfacial tension

Authors


Abstract

In order to investigate the influence of solute transfer and of surface active agents on the drop breakage process in liquih liquid extraction columns, their effect on the interfacial tension has to be studied in detail. The difficulty encountered is that the interfacial tension during solute transfer continuously changes and that no simple apparatus is commercially available which can measure these varying interfacial tension values. An attempt has been made here to theoretically predict them. The equations developed to predict the interfacial tension variation can be combined with a model for the breakage process and hence drop size distributions can be calculated from stage to stage. Applying a new combined film mass transfer coefficient model which takes into account the effect of contaminants, single drop extraction performance has been calculated for simplified conditions of constant bulk concentration in the continuous phase. Calculated efficiencies have been compared with experimental data and a good simulation of contaminant effects and dependency on drop size has been found. The calculations were restricted to low dispersed phase hold-up values, so that coalescence effects could be ignored. This work provides the required support for a procedure to be applied to counter-current flow extraction columns.

Abstract

Afin d'étudier l'influence du transfert de solutes et des tensioactifs sur le processus de rupture des gouttes dans des colonnes d'extraction liquide-liquide, on a examiné en détail leur effet sur la tension interfaciale. La difticulté rencontrée est que la tension interfaciale durant le transfert de solutés change continuellement et qu'il n'existe sur le marché aucun appareil simple capable de mesurer ces valeurs de tension interfaciales variables. On a tenté ici de les prédire de manière théorique. Les équations établies pour prédire la variation de la tension interfaciale peuvent ěre combinées à un modèle du processus de rupture et ainsi les distributions peuvent ětre calculées étape par étape. En appliquant un nou-veau modèle de coefficients de transfert de maitère de film combiné, qui tienne compte de l'effet des contaminants, on a calculé la performance d'extraction de gouttes uniques pour des conditions simplifiées de concentration en masse constante dans la phase continue. Les efficacités calculées ont été comparées aux données expérimentales et on a trouvé une bonne simulation des effets des contaminants et de la dépendance par raport à la taille des gouttes. Les calculs ont été restreints aux faibles valeurs de rétention de la phase dispersée, de sorte que les effets de coalescence pouvaient ětre ignorés. Ce travail apporte les informations nécesaires pour une procédure destinée aux colonnes d'extraction à écoulement à contre-courant.

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