A new effective combination of a thin-film extractor and gravity setter

Authors


Abstract

Previous and present studies demonstrate that the new thin-film extractor with the gravity settler have superior performance over other conventional devices. This is because the volume of the extractor and the settler are significantly reduced, on the average, by factors of 100 and 10, respectively, for a similar power input. Correlations for a water-iodine-kerosene liquid system developed in the past (Berman and Tamir, 2000) for the mass transfer and pressure drop were modified by incorporating the ratio R/Rr This ratio takes into account the impact of the liquids on the walls of the reactor where R is the radius of the free film and Rr is the radius of the reactor. In addition, an equation was proposed, which demonstrates the dependence of the extraction efficiency on the operating parameters. The gravity settler combined with the thin-film extractor was tested thoroughly yielding two correlations for estimating its height, i.e. the fluidized-bed and dense-packed zones. In the present case the sedimentation zone is absent. A scale up procedure based on the model developed is proposed as well as a principle scheme of a pilot plant based on the new effective combination

Abstract

Les études antérieures tout comme la présente étude démontrent que le nouvel extracteur à film mince combiné à un séparateur gravitaire a une performance supérieure par rapport à d'autres systèmes conventionnels. Cela est dû au fait que les volumes de l'extracteur et du sédimenteur sont largement réduit, en moyenne, d'un facteur 100 et 10 respectivement, pour une alimentation énergétique comparable. En introduisant le rapport R/Rr on a modifié des corrélations pour un système liquide eau-iode-kérosène déjà établies (Berman et Tamir, 2000) pour le transfert de matière et la perte de charge. Ce rapport tient compte de l'impact des liquides sur les parois du réacteur, où R est le rayon du film libre et Rr le rayon du réacteur. De plus, une équation est proposée, qui démontre que l'efficacité d'extraction dépend des paramètres de fonctionnement. Le séparateur gravitaire combiné à l'extracteur à film mince a été testé en profondeur, ce qui a conduit à deux corrélations pour estimer sa hauteur, c'est-à-dire les zones lit fluidisé et garnie-dense. Dans le cas présent, la zone de sédimentation est absente. Une mise à l'échelle est proposée d'après le modèle élaboré ainsi qu'un schéma de principe d'une usine pilote à partir de cette nouvelle combinaison efficace.

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