Warme-und Stoffaustausch zwischen Dampf und Flussigkeit wurden am System AlkoholiWasser in einer einfachen Apparatur untersucht; sie ermoglichte es, das Verstarkungsverhaltnis u n d die Anderung des Durchmessers von Blasen, die durch Gemischdampf an einer Duse entstehen, in Abhangigkeit von verschiedenen EinRuOgroOen zu rnessen. Aus der Anderung des Blasendurchmessers wurden Warmeubergangszahlen berechnet, auOerdem wurden die Blasenfrequenzen durch Zeitlupenaufnahmen errnittelt und mit thearetischen Berechnungen verglichen. Den fur die chemische Technologie wichtigen Verfahren der Absorption, Gaswaschung, Destillation usw. liegen Vorgange des Stoff-und Warmeaustausches an der Grenzflache zwischen flussiger und dampfformiger Phase von Stoffgemischen zugrunde, die sich aus vielfaltigen physikalischen GesetzmaRigkeiten zusammensetzen. Sie sind sehr schwer zu erfassen und darum in ihren Einzelheiten noch schlecht bekannt. Als eine der vielen Moglichkeiten, die beiden Phasen in engen Kontakt zueinander zu bringen, interessierte im Rahmen dieser Arbeit besonders der Fall der durch eine Flussigkeit aufsteigenden Dampfblasen. Es wurde einerseits die Blasenkinematik zu klaren versucht, anderseits die Abhangigkeit des Stoff-und Warmeaustausches von verschiedenen Betriebsvariabeln. Die Arbeit ist als Beitrag zum Problem gedacht, die Wirksamkeit von Rektifikationsund Gaswaschkolonnen vorauszuberechnen.
Apparatur und M e h e t h o d e n
Im wesentlichen wurde durch ein flussiges Zweistoffgemisch ein Dampfgemisch gleicher Komponenten geschickt und bei variierenden Betriebsbedingungen die Anderungen festgehalten, welche der Blasendampf bei Durchtritt durch die Fliissigkeitsschicht erlitt. -Die Eigenart der verwendeten Untersuchungsmethode bestand darin, daD die Vorgange an Blasen studiert wurden, die an einer e i n z e 1 n e n Bohrung (Duse) entstanden. Dadurch konn-Itq Bild 1. Schema der Apparatur a VorratsgefaB, b Glashahn, c Nadelventile (Messing), d Burette 30 cm3 (1 cms = 12 mm), e Dreiweghahn (Glas), f Verdampferrohr 120 Watt (6x7 mm Cu, Ashest-Isolation), g Zwischenstuck mit Ausweichhahn
(Glas), h Glasrohr, i Dusenkopf, i, Auffdnghaube oder -glo&e (Glas), k Tot-Dampfraum, 1 Ableitungsrohr (Glas), rn Ableitungsrohr (Glas), n Drosselstelle (Gummischlauch), o Klemmschraube, p Spiralkiihler (Glas), q MeiRzylinder (Glas), r Deckel (Messing), s DewargefaiR (Glas). t Gummimanschette, u Tauhsieder, v Thermometer, w MaOstab.
x Ruhrwerk (mattverchromtes Messing) *) Gekurzte Fassunq des experimentellen Teils der Dissertation des Autors an der Eidg. Techn. Hochschule, Zurich 1955.