Mindestgasgeschwindigkeit zum Suspendieren von Feststoffteilchen im Dreiphasenbett

Furchner, Bodo; Mersmann, Alfons

doi:10.1002/cite.330551219

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“…Hence, correlations from two-phase (gas-liquid) flow [18] have been used in this investigation. [12] ͌ rl A a H t K ϭ f [13] fd d D d…”

Section: Correlations For Energy Loss Termsmentioning

confidence: 99%

“…This observation is in conformity with Imafuku et al [9] and Smith et al, [14] but is opposite to that reported by Hallett et al, [6] Roy et al, [8] and Furchner and Mersmann. [12] Bubble columns differ from Pachuca tanks (Table I) both in terms of dimensions and mode of operation. For exam- [6] could not explain the important observation of the effect of the scale of a Pachuca tank on critical air velocity.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…[6] is that industrial tanks operate at superficial air velocities considerably lower than those required for off-bottom suspension in their experiments. Several investigations on particle suspension have been carried out in bubble columns both in the presence [7] and absence [8][9][10][11][12][13][14] of a draft tube. Many of these investigations have been summarized by Abraham et al [15] Because bubble columns are similar in configuration to Pachuca tanks, some important conclusions emerging from bubble column studies are presented subsequently.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Particle suspension in (air-agitated) pachuca tanks

Roy

Shekhar

Mehrotra

1998

Metall Mater Trans B

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Particle suspension is an important parameter in the design of an energy-efficient Pachuca tank. Unfortunately, very little attention has been focused on the suspension behavior of air-agitated Pachucas. In the present investigation, therefore, extensive experiments have been carried out in three laboratory-scale Pachuca tanks to examine the effect of design and operating parameters, as well as scale-up, on particle suspension. A mathematical model that combines the Bernoulli's equation and the theory of transport of particles in the horizontal flow of a liquid has been developed to predict the critical gas velocity for particle suspension in Pachuca tanks. Some important results, crucial to the design and scale-up of Pachuca tanks, have emerged. Full-center-column (FCC) Pachuca tanks with a draft tube-to-tank diameter ratio (D d /D t ) on the order of 0.1 are found to be energetically more efficient in suspending particles than free-air-lift (FAL) and stub-column (SC) Pachuca tanks. It is also observed that taller tanks require lower air flow rates for particle suspension than shallower tanks. Finally, it is explained why industrial Pachuca tanks operate at lower air velocities than laboratory-scale tanks.

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“…Hence, correlations from two-phase (gas-liquid) flow [18] have been used in this investigation. [12] ͌ rl A a H t K ϭ f [13] fd d D d…”

Section: Correlations For Energy Loss Termsmentioning

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Section: Introductionmentioning

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Section: Introductionmentioning

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Particle suspension in (air-agitated) pachuca tanks

Roy

Shekhar

Mehrotra

1998

Metall Mater Trans B

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“…(27) und (28) (331, (34) Beide GroBen stellen charakteristische Eigenschaften der Mikrowirbel dar, in denen die Energie dissipiert wird. Es existiert nun eine universelle Funktion (35) wobei u' die Wurzel aus dem mittleren Quadrat der Relativgeschwindigkeit im Abstand d ist.…”

Section: Zirkulationszellen-modell Von Joshi Und Sharmaunclassified

Blasensälen — Erkenntnisstand und Entwicklungstendenzen

Deckwer¹,

Schumpe²

1985

Chemie Ingenieur Technik

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Bubble columns – present knowledge and future trends. Considering the abundance of phenomenological and empirical studies on bubble columns, future research and development should place greater emphasis on theory. This paper therefore reports on suggested theoretical concept, new hydrodynamic models, and results of turbulence theory, and considers their potential influence on the development of new reactor models for bubble column reactors.

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“…In einer Suspensions-Blasensaule wird das Aufwirbeln durch die aufsteigenden Gasblasen bewirkt. Sehr anschaulich wird dies im Modell von Furchner und Mersmann [3] dargestellt, in dem zwei Impulsiibergange, vom Gas auf die Fliissigkeit und von der Fliissigkeit auf den Feststoff, angenommen werden.…”

Section: Mindest-fluidisierungsgeschwindigkeitunclassified

Aufwirbelcharakteristik und relativer Gasgehalt in Suspensions‐Blasensäulen

Sauer

Hempel

1985

Chemie Ingenieur Technik

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Obwohl die Anwendung von Mehrphasen-Blasensaulen standig steigt , vor allem in der Biotechnologie, ist der Kenntnisstand iiber den EinfluR des Feststoffes auf die Hydrodynamik des Reaktortyps noch liickenhaft. Eine Unterteilung von Dreiphasen-Blasensaulen mit fluidisiertem Feststoff wurde von Deckwerund Sckumpe [l] wie folgt vorgeschlagen: Wird die Fluidisierung nur durch gasinduzierte Fliissigkeits-Wirbelstromung erreicht , wie sie in Suspensions-Blasensaulen vorliegt, so spricht man von Blasenfluidisierung. Bei groReren und schwereren Partikeln ist eine ausreichende Fluidisierung allein durch Blasenstromung nicht mehr moglich. Die Venvirbelung wird dann durch Fliissigkeitsstromung wie in Dreiphasen-Wirbelschichten erzeugt. Suspensions-Blasensaulen werden im allgemeinen mit sehr feinen Partikeln (d, = 0,Ol bis 1 rnm) betrieben'). Neue Anwendungsmoglichkeiten, gerade in der Biotechnologie (tragerfixierte Bakterien, Mycele, immobilisierte Enzyme und dgl.), benotigen auch groRere Partikeln. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Ermittlung des relativen Gasgehaltes und der Aufwirbelcharakteristik verschiedener Feststoffe in einer Suspensions-Blasensaule. Versuchsaufbau und FluideDie Versuchsapparatur bestand aus einer Acrylglas-Saule mit 0,14 m Durchmesser und 1,2 m Hohe. Als Begaser dienten eine Sinterplatte (3 pm) sowie eine Lochplatte (37 X 1 mm). Der relative Gasgehalt wurde aus den Messungen der Betriebs-und Ruhehohe berechnet. Die Mindest-Fluidisierungsgeschwindigkeit wurde nach dem 1-s-Kriterium (s. auch Kap. 2) bestimmt. Mindest-FluidisierungsgeschwindigkeitBeim Betrieb einer Suspensions-Blasensaule wird eine vollstandige Fluidisierung des Feststoffes gewiinscht. Das Aufwirbeln von Feststoff im Dreiphasen-System ist u. a. von der Sedimentationsgeschwindigkeit, der Feststoffionzentration und der durch den Gasstrom erzeugten Fliissigkeitsstromung (Wirbelstromung) abhangig. In einer Suspensions-Blasensaule wird das Aufwirbeln durch die aufsteigenden Gasblasen bewirkt. Sehr anschaulich wird dies im Modell von Furchner und Mersmann [3] dargestellt, in dem zwei Impulsiibergange, vom Gas auf die Fliissigkeit und von der Fliissigkeit auf den Feststoff, angenommen werden. Fur die Bestimmung der Mindest-Gasgeschwindigkeit zum Aufwirbeln des Feststoffes (Aufwirbel-Gasgeschwindigkeit genannt) gibt es verschiedene Suspendierkriterien. Die beiden wichtigsten Methoden sind die Druckverlust-Messsung und das 1-s-Kriterium. Bei der Druckverlust-Methode dient als Kriterium der Gasdruckverlust, der, analog zur Wirbelschicht, mit zunehmender Fluidisierung ab einer gewissen Gasgeschwindigkeit konstant bleibt. Beim 1-s-Kriterium wird ausgehend von vollstandiger Suspendierung der Gasvolumenstrom erniedrigt, bis die Bewegung der Feststoffteilchen so weit zum Erliegen kommt, daB sie sich hochstens 1 s an derselben Stelle aufhalten. Dabei sind die subjektive Beurteilung und die standig wechselnden Stromungsverhaltnisse in diesem turbulenten Bereich eine zu beriicksiclitigende Fehlerquelle. Fur die Auslegung von Suspensions-Reaktoren is...

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Mindestgasgeschwindigkeit zum Suspendieren von Feststoffteilchen im Dreiphasenbett

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Particle suspension in (air-agitated) pachuca tanks

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Blasensälen — Erkenntnisstand und Entwicklungstendenzen

Aufwirbelcharakteristik und relativer Gasgehalt in Suspensions‐Blasensäulen

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