بخش عمده ای از واحدهای علمیاتی انتقال جرم مربوط به تماس دو فاز غیر قابل امتزاج گاز – مایع می باشد. مهمترین واحدهای عملیاتی گاز- مایع عبارتند از تقطیر، جذب، رطوبت زنی و رطوبت گیری. واحدهای عملیاتی فوق الذكر می توانند توأم با انتقال جرم و حرارت باشند. از طرفی در بعضی گرادیان غلظت و نفوذ در هر دو فاز قرار می گیرد و حداقل یك جزء در دو فاز نفوذ می كند( مانند جذب جزء خاص از مخلوط گازی توسط حلال مایع) و در بعضی انتقال جرم در هر دو فاز صورت می گیرد و كلیه اجزاء در هر دو فاز نفوذ می كنند.( مانند تقطیر) . لذا پیچیدگی واحدهای فوق از تقطیر تا رطوبت گیری كاهش می یابد.

دستگاههای مختلفی برای تماس هر چه بهتر و انتقال جرم با راندمان بالاتر برای سیستم گاز – مایع استفاده شده اند. از جمله این دستگاهها می توان ظروف مجهز به توزیع كننده گاز (Sparger) ظوف مجهز به بهم زن مكانیكی ، شوینده های ونتوری، ستونهای دیواره مرطوب، ستونهای پاشنده، ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده را نام برد. در بسیاری از این دستگاهها به منظور بالا بردن سطح تماس بین دو فاز، یكی از فازهاره صورت حبابهای گازی در فاز مایع در تماس با فاز مداوم دیگر قرار می گیرد( مانند پراكندگی گاز به صورت حبابهای گازی در فاز مایع درون ظرف مجهز به بهم زن یا پراكندگی فاز مایع در فاز گاز در ستون پاشنده و یا ایجاد فیلم مایع در ستونهای دیواره مرطوب یا برجهای پر شده). سطح تماس و نحوه پراكندگی یك فاز دیگر (فاز مداوم) از پارامترهای مهم در طراحی هستند.

در این بخش اشاره مختصری به بعضی از پارامترهای هیدرودینامیكی در دستگاههای مجهز به توزیع كننده گاز و دستگاههای مجهز به بهم زن مكانیكی خواهد شد . البته مطالب جامع تر در این خصوص در كتب مربوطه در مكانیك سیالات وجود دارد . نگاهی گذرا به شوینده های ونتوری و ستونهای پاشنده و ستونهای دیوراه مرطوب خواهیم داشت و بیشتر به طراحی هیدرولیكی ستونهای سینی دار و ستونهای پر شده می پردازیم كه بسیار با اهمیت هستند و موارد استفاده فوق العاده زیادی دارند. توضیح دستگاهها بر اساس پراكندگی گاز در مایع( دستگاههای مجهز به sparger- دستگاههای مجهز به هم زن مكانیكی – ستونهای سینی دار) و نیز پراكندگی مایع در گاز به صورت قطره یا به صورت فیلم مایع( شوینده های ونتوری، ستونهای پاشنده، ستونهای دیوراه مرطوب و ستونهای پر شده ) خواهد بود.

برج های سینی دار، استوانه های قطوری هستند كه در داخل آنها تعدادی سینی به فاصله های معینی از یكدیگر نصب شده اند . وجود سینی ها به منظور ایجاد تماس بهتر بین فاز گاز و فاز مایع است . فاز مایع معمولاً از بالای برج وارد شده و تحت اثر نیروی ثقل به سمت پایین جریان می یابد. اگر جهت جریان ها متقابل باشد ، فاز گاز از پایین برج وارد شده و در ضمن عبور به سمت بالای برج با فاز مایع در تماس قرار می گیرد.

فایل پاورپوینت 54 اسلاید