Prediction of Pressure Drop and Liquid Holdup in High-Pressure Trickle-Bed Reactors

Abstract

The Holub et al. (1992Holub et al. ( , 1993 phenomenological model for pressure drop and liquid holdup in trickle flow regime at atmospheric pressure was noted by Al-Dahhan and Dudukovic ´(1994) to systematically underpredict pressure drop at high pressure and high gas flow rates. In this study, the Holub et al. (1992, 1993) model has been extended to account for the interaction between the gas and liquid phases by incorporating the velocity and the shear slip factors between the phases. As a result, the prediction of pressure drop at the operating conditions of industrial interest (high pressure) has been improved noticeably without any significant loss in predictability of liquid holdup. The extended model and the comparison between its prediction and experimental high pressure and high gas flow rate data are presented and discussed.

Multiphase Flow Models in Packed Beds

“…Dahhan and Dudukovic (1994) found that data in the high-interaction and high-pressure regimes could not be fit well using Equations (13), (14) and (16). Later, Al-Dahhan et al (1998) allowed the slip factors in Equation (15) to be functions of the gas and liquid Reynolds numbers and obtained the following relations to fit high-pressure liquid holdup and pressure drop data to the slit model:…”

“…Recently, Iliuta and Larachi (1999) developed a generalized slit model which allows for a distribution of slits that are totally dry in addition to slits that have liquid flow along the walls as in the Holub et al (1992Holub et al ( , 1993 and Al-Dahhan et al (1998) models. In principle, this allows for situations in which the particles are only partially covered by liquid.…”

Revue des aspects hydrodynamiques des réacteurs catalytiques gaz-liquide-solide à lit fixe arrosé

“…tableau 3 Al- Dahhan et al (1998) 0 force piston associée au gradient de pression. Il est difficile de justifier l'utilisation du nombre de Reynolds pour le gaz puisque l'influence de la viscosité dynamique de ce fluide n'a pu être mise en évidence expérimentalement.…”

“…Or ces forces de cisaillement interfaciales deviennent non négligeables lorsque la vitesse superficielle du gaz et la pression de fonctionnement sont élevées à cause de la croissance du flux de quantité de mouvement gazeux ρ G j G 2 . Pour répondre à cet inconvénient, Al-Dahhan et al (1998) ont étendu le modèle phénoménologique de Holub et al (1993) en prenant en considération l'interaction entre les phases gazeuse et liquide. Cette interaction est prise en compte en introduisant deux facteurs dont l'un f V représente le rapport des vitesses Al-Dahhan et al (1998).…”

“…taux de rétention total de liquide (volume total de liquide/volume total du réacteur) ε G taux de rétention total de gaz donné par ε-ε L µ K viscosité dynamique du fluide K, kg/m s ρ K masse volumique du fluide K, kg/m 3 σ tension de surface, N/m λ, ψ paramètres de correction prenant en compte les variations des propriétés physiques des fluides par rapport à celles du système eau-air φ paramètre de correction prenant en compte l'effet de la pression de fonctionnement du réacteur sur la position de la frontière entre les régimes ruisselant et pulsé. Holub et al (1993) et d'Al-Dahhan et al (1998 ce nombre est défini par : Al-Dahhan et al (1998) …”