Bir azot-oksijen damıtma kolonunda ısıl ve molar akılar arasındaki bağlaşımın önemi

The importance of coupling between thermal and molar fluxes in a nitrogen–oxygen distillation column

Abstract

A model for the transfer of mass and thermal energy in a vapour–liquid region is used to investigate the influence of neglecting coupling on the transfer rates. As an example, we studied a nitrogen–oxygen distillation column. Using a combination of stage and point boundary conditions, a nitrogen transfer profile is obtained that shows the same trend as a profile based on an equilibrium stage distillation model. The distribution of the total transfer over the two column halves is not in agreement, however. This disagreement can be expected to decrease when the dependency of the vapour film thickness on the vapour flow rate and the vapour viscosity is included in the model. The e ect of neglecting coupling on the calculated transfer rates changes along the length of the column. The total e ect is considerable and should be taken into account in models for the transfer of mass and thermal energy through an interface.

Özet

Buhar-sıvı bölgesindeki kütle ve ısıl enerji aktarımı için aktarım oranlarındaki bağlaşımın ihmal edilmesinin etkisini araştırmak için bir model kullanılmaktadır. Örnek olarak, biz azot-oksijen damıtma kolonunu çalıştık. Seviye ve nokta sınır koşulları kullanarak, bir denge seviye damıtma modeline dayanan bir görünüş gibi aynı eğilimi gösteren bir azot aktarım görünüşü elde edilmektedir. İki kolon yarıları üzerinden toplam aktarımın dağılımı uyum içinde değildir, ne yazık ki. Bu uyumsuzluğun buhar filmi kalınlığının buhar akış oranı ve buhar akmazlığına bağımlılığı modele dahil edildiğinde azalacağı beklenebilir. Hesaplanmış aktanm oranları üzerinde bağlaşımın ihmal edilmesinin etkisi kolon boyunca değişir. Toplam etki kayda değerdir ve ara yüzey boyunca kütle ve ısıl eneıji aktarımı modellerinde hesaba katılmalıdır.