Moneytizerによる広告を掲載しています。塔内のガス流速が速い場合に、トレイ上や充填物表面の液滴がガスに同伴し上段へ運ばれる現象をエントレインメント(飛沫同伴)といいます。本来下の段に存在する液が上の段に吹き飛ばされてしまうため、分離効率が悪化します。エントレインメントが起こらない条件で設計しようとすると、塔径がかなり大きくなってしまうためコストがかかります。実際には数%のエントレインメントは許容して、多少分離効率が悪化したとしても十分な段数や還流比を設定しておくのがよいでしょう。塔頂部は空間に少し余裕があるので、デミスターを付けることで液滴が系外に運ばれるのを防止することが期待できます。流動解析(CFD)でも使用しなければ、ガスが液滴を吹き飛ばすという複雑な現象を理論的に計算することは困難です。そこで、実験データによる相関式がいくつか提案されています。いずれも精度はそれほど良くないと言われています。精度が求められる場合は、トレイメーカーに設計を依頼するのが良いでしょう。Jetting(ジェッティング)が起こる許容ガス速度以下で設計する方法もあります。許容ガス速度はSouders-Brownの式から算出することができます。ρL:液密度[kg/m3]、ρG:ガス密度[kg/m3]Huntらの実験式Huntらはシーブトレイ(多孔板)のエントレインメントに関する実験式を発表しています。$$e=0.018(73/σ)(u_{vn}/S')^{3.2}$$e:エントレインメント量[kg(飛沫)/kg(ガス)]、σ:表面張力[dyn/cm]uvn:片方の下降管を除いた塔断面積についてのガス速度[m/s]S':見かけ段間隔(トレイ上液面から上段までの間隔)[m]Fair-Mathewsの相関図Fairはシーブトレイ、バブルキャップトレイについてエントレインメントに関する相関を発表しています。ψ:飛沫同伴率[-]L:液流量[kg/h]、G:ガス流量[kg/h]ρL:液密度[kg/m3]、ρG:ガス密度[kg/m3]上の相関図で計算するには、まず横軸の値を求めます。次にフラッド%の値を計算します。$$フラッド=\frac{ガス速度[m/s]}{フラッディング時のガス速度[m/s]}×100$$横軸の値とフラッド%の曲線が交わる点が縦軸の値となります。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。※サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。date*日本語が含まれない投稿は無視されますのでご注意ください。【相対揮発度(比揮発度)】を解説:蒸留分離のしやすさを示す指標ある2成分がどれだけ蒸留分離しやすいのかを示す指標を相対揮発度、もしくは比揮発度といいます。相対揮発度αABがわかれば気液平衡曲線が書けるため、蒸留において重要な指標と言えます。速度境界層の厚みと濃度境界層の厚みの比を表わす無次元数をシュミット数Scといいます。実用上は、シャーウッド数Shがシュミット数、レイノルズ数の関数となっており、シャーウッド数に含まれる物質移動係数kを算出するのにシュミット数が使用されます。一般に対流伝熱の伝熱係数を境膜伝熱係数hといいます。対流伝熱はニュートンの冷却法則で表されます。移動単位数(HTU)は移動単位数(NTU)を充填高さで割ったときの塔高を表わします。HTUは小さいほど単位高さ当たりの吸収効率が良いことを示し、塔の吸収性能が良いことになります。加えて、HTUはNTUと同様に吸収塔の塔高計算をする際に必要なパラメータです。完全浮遊撹拌速度といいます。充填塔内に設置した充填物が規則的な構造を持っているもののことをいいます。トレイと比較して規則充填物は圧力損失が少ないため、特に真空蒸留系に好んで使用されるようになりました。【理論段数】の推算方法を解説:蒸留塔の分離性能を決める【ウィーピング】を解説:蒸留塔トレイからの液漏れ現象プロフィールこのブログを運営しているルートです。化学メーカーで働くケミカルエンジニアです。