Studio sulla distribuzione del liquido nelle colonne a riempimento ondulato

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Le colonne a riempimento ondulato, caratterizzate da un’eccellente distribuzione del liquido, presentano vantaggi come efficienza elevata, grande capacità di flusso, bassa pressione e scarso effetto di amplificazione. Sono state ampiamente utilizzate in numerosi processi di separazione industriale, soprattutto per la distillazione sotto vuoto e a media pressione. Le prestazioni legate alla distribuzione del liquido nelle colonne a riempimento influenzano direttamente l’efficacia della trasferenza di massa, e per questo motivo hanno sempre ricevuto particolare attenzione. Inizialmente, all’estero sono stati condotti molti studi sulla distribuzione del liquido nelle colonne a riempimento; inoltre sono stati proposti diversi modelli matematici per descrivere tale fenomeno. Sulla base di ricerche internazionali, abbiamo condotto anche noi studi molto efficaci. Dopo aver analizzato sistematicamente il meccanismo di flusso del liquido nei riempitivi a ondulazioni in rete metallica, siamo giunti alla conclusione che, sotto l’azione della gravità, il liquido non scorre esclusivamente lungo canali regolari; l’angolo tra la sua traiettoria effettiva e la proiezione di questa traiettoria sul piano orizzontale corrisponde esattamente all’angolo biconico formato dalle superfici ondulate e dal piano orizzontale. Sulla base delle due ipotesi principali – il flusso del liquido lungo i canali ondulati e la riflessione totale del liquido sulle pareti della colonna – abbiamo sviluppato un modello per la distribuzione del liquido nelle colonne con riempitivi a ondulazioni. Abbiamo ritenuto che il liquido nei canali dei riempitivi non scorra né esclusivamente nella direzione dell’angolo biconico né puramente lungo il percorso del canale stesso, ma che scorra sia lungo il canale sia verticalmente verso il basso sulla superficie del riempitivo; inoltre, il liquido non subisce riflessione totale sulle pareti della colonna. Di conseguenza, abbiamo proposto un modello modificato per la distribuzione del liquido. Tuttavia, tra i valori calcolati da questo modello e quelli sperimentali esiste una notevole discrepanza, soprattutto per quanto riguarda il flusso lungo le pareti. Tratto da: http://www.bowentianliao.com/zhishi/jishu/307.html