طراحی برج های ضربانی

استخراج با حلال یکی از فرایندهای هیدرومتالورژی است که دارای کاربرد وسیعی در تولید فلزات می باشد. به طور کلاسیک از تجهیزات استخراج کننده-ته نشین کننده و ستون های مختلف برای استخراج مایع-مایع استفاده می شد. ستون ها علیرغم مزیت هایشان، به دلیل داشتن زمان اقامت کوتاه در استخراج های واکنشی استفاده نمی شدند و بیشتر از دستگاه های استخراج کننده -ته نشین کننده استفاده می شد. اما امروزه به دلیل گسترش استخراج کننده های تعویض یونی که دارای سینتیک شیمیایی خیلی بالا می باشند و در عرض 60 ثانیه به میزان استخراج تعادلی می رسند، ستون ها به دیگر تجهیزات تماسی ترجیح داده می شوند و در استخراج فلزات به جای استفاده از دستگاههای استخراج کننده -ته نشین کننده، از برج های ضربانی استفاده می شود. هدف از این تحقیق، شناخت مشخصه های هیدرو دینامیک ستون های سینی دار ضربانی خصوصا تشکیل قطرات و توزیع اندازه قطرات در این ستون ها است. با استفاده از این مشخصه ها می توان به یک مدل اساسی که قادر به توصیف پیچیدگی های ستون ضربانی تحت شرایط متغیر هیدرودینامیکی و انتقال جرم باشد، دست یافت. بازده استخراج کننده های مایع - مایع به میزان تلاطم سیستم و همچنین سطح تماس موجود برای انتقال جرم بستگی دارد. بنابراین در برج های ضربانی سرعت انتقال جرم می تواند توسط حرکت ضربانی که به مایع اعمال می شود و باعث کاهش اندازه قطرات می شود، افزایش یابد. یکی از بزرگترین مزایای برجهای ضربانی عدم استفاده از قسمت های متحرک برای ایجاد تماس مناسب بین فاز پراکنده و پیوسته درکل برج است که باعث می شود نیاز به تعمیر و نگهداری و در نتیجه هزینه های دستگاه کاهش یابد.