Mass-transfer kinetics in dissolving polydisperse solid materials

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1976-01, Vol.19 (6), p.635-641
• Main Authors: Ditl, P., Šesták, J., Partyk, K.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(76)90046-6

A theoretical model for the dissolution of polydisperse mixtures of solid particles in mechanically agitated liquids has been developed. Results of the theoretical analysis are presented in terms of expressions in which the mass of the solid solute time rate of mass transfer and the particle size distribution explicitly depend on time. The general equations given in the paper are valid regardless of the particular form of the size distribution function. As an example, the general equations are integrated for the special case of the Rosin, Rammler and Sperling (RRS) distribution. Results of the analysis are presented in the form of graphical relations between dimensionless quantities. In order to verify the results obtained theoretically, experiments were carried out in which polydisperse mixtures of potassium sulfate particles were dissolved in distilled water. Very good agreement between theory and experiment has been observed. Un modèle théorique a étédéveloppé pour la dissolution de mélanges polydispersés de particules solides dans des liquides agités mécaniquement. Les résultats de l'analyse théorique sont présentés à l'aide d'expressions dans lesquelles la masse du dissolvant solide, le flux de transfert massique et la distribution de la taille des particules dépendent explicitement du temps. Les équations générales données dans l'article sont valables indépendamment de toute forme particulière de la fonction de distribution en tailles de particules. A titre d'exemple, les équations générales sont intégrées dans le cas particulier de la distribution de Rosin, Rammler et Sperling (RRS). Les résultats de l'analyse sont présentés sous forme de relations graphiques entre quantités adimensionnelles. Afin de vérifier les résultats obtenus par voie théorique, on a effectué des expériences de dissolution de mélanges polydisperses de particules de sulfate de potassium dans l'eau distillée. Un très bon accord entre théorie et expérience a été obtenu. Für die Auflösung von polydispersen Gemischen aus Festpartikeln in mechanisch gerührten Flüssigkeiten wurde ein theoretisches Modell entwickelt. Die Ergebnisse der theoretischen Analyse werden in Ausdrücken wiedergegeben, in welchen die Masse des festen Stoffes, die Geschwindigkeit des Massenübergangs und die Verteilung der Partikelgröβe explicit von der Zeit abhängen. Die in der Arbeit angegebenen allgemeinen Gleichungen gelten unabhängig von der speziellen Form der Funktion der Gröβenverteilung. Als Beispiel sind