Hydrodynamics of a vibrating perforated plate extraction column

Abstract Hydrodynamic behaviour of several liquid‐liquid systems has been measured in a 5 cm diameter extraction column agitated by finely perforated plates vibrating at frequencies ( f ) 10–100 Hz and amplitudes ( a ) 0.024–1.5 mm. The Sauter mean droplet diameter is generally in the range 0.1 to 1 mm. It has been correlated empirically with af 2 , system properties and operating conditions. Dispersed phase holdup, when plotted against the product af , showed minimum values corresponding to the transition from mixer‐settler to emulsion regime. Holdup was also found to be affected by mass transfer and its direction. Entrainment of fine droplets in the continuous phase occurs at high agitation levels, but can be reduced by the addition of coalescence plates at the base of the column. Energy dissipation rates greatly exceed predictions from the quasi‐steady‐state model. Le comportement hydrodynamique de plusieurs systèmes liquide‐liquide a été mesuré dans une colonne d'extraction de 5 cm de diamètre agitée par des plateaux finement perforés vibrant à des fréquences ( f ) de 10 à 100 Hz et des amplitudes ( a ) de 0,024 à 1,5 mm. Le diamètre moyen de Sauter des gouttes est généralement compris entre 0,1 et 1 mm. II a été corrélé de manière empirique avec af − , les propriétés du système et les conditions d'opération. La rétention de la phase dispersée, lorsqu'elle est tracée en fonction du produit af , montre des valeurs minimums correspondant à la transition entre le régime mélangeur‐décanteur et le régime d'émulsion. On a également trouvé que le transfert de matière et sa direction influait sur la rétention. L'entraînement des fines gouttelettes survient dans la phase continue à des niveaux d'agitation élevés, mais peut être réduit par l'addition de plateaux de coalescence à la base de la colonne. Les vitesses de dissipation de l'énergie excèdent largement les prédictions du modèle à l'état quasi permanent.