Streszczenie: Kolumny barbotażowe są jednymi z najczęściej stosowanych aparatów gazowo-cieczowych w przemyśle chemicznym. Jednak większość dostępnych artykułów w literaturze dotyczy ich pracy w układzie powietrze-woda. W ciągu ostatnich dwóch dekad w literaturze opublikowano kilka artykułów dotyczących kolumn barbotażowych pracujących z alkoholami lub wodnymi roztworami alkoholi. Dotyczyły one głównie korelacji empirycznych opisujących zatrzymywanie gazu w kolumnach. Wpływ struktury lub rodzaju alkoholu na profile zatrzymywania gazu nie został wyczerpująco zbadany.
W niniejszym artykule przeprowadzono szczegółową analizę zachowania się zatrzymywania gazu w kolumnie barbotażowej o średnicy wewnętrznej 0,1 m, pracującej z trzema różnymi wodnymi roztworami alkoholi (1-butanolu, 2-pentanolu i 3-heksanolu). Przebadano mieszaniny wody dejonizowanej (DW) i trzech różnych stężeń rozpatrywanych alkoholi: 0,5, 1,0 i 1,5% obj. Kolumna barbotażowa była wyposażona w dystrybutor gazu w postaci perforowanej płytki (96 otworów Æ 1 mm). Kolumna pracowała w warunkach otoczenia w jednorodnym reżimie w zakresie prędkości gazu od 0,02 do 0,06 m/s, liczonych na cały przekrój aparatu.
Stwierdzono, że we wszystkich przypadkach profile zatrzymania gazu rosły wraz ze wzrostem prędkości gazu. Przy stężeniach alkoholu 0,5 i 1,0% obj. zatrzymanie gazu rosło wraz z liczbą atomów węgla, tj. najniższe zatrzymanie gazu obserwowano w 1-butanolu, a najwyższe w 3-heksanolu. Tendencja ta była szczególnie wyraźna przy powierzchniowych prędkościach gazu powyżej 0,04 m/s. W przypadku stężenia alkoholu 1,5% obj. zatrzymanie gazu dla 3-heksanolu zawsze mieściło się pomiędzy wartościami dla pozostałych dwóch alkoholi. Jako możliwą przyczynę należy wziąć pod uwagę fakt, że stężenie 3-heksanolu wynosiło 1,35% obj., ale różnica jest pomijalnie mała.
Opracowano korelacje, opisujące zatrzymanie gazu w funkcji prędkości gazu w formie równania potęgowego. Przy stężeniu alkoholu 0,5% obj. zarówno stała, jak i wykładnik rosną wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w alkoholu. Gdy stężenie alkoholu podwaja się do 1,0% obj., tendencja ta utrzymuje się z wyjątkiem 2-pentanolu. W przypadku stężenia alkoholu 1,5% obj. zarówno stała, jak i wykładnik są praktycznie takie same, co implikuje podobny stopień turbulencji w tych układach. Stwierdzono, że w przypadku 3-heksanolu wykładnik zawsze przekraczał wartość 1,2, co jest typowym wykładnikiem dla jednorodnego reżimu przepływu.
