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Keywords:

  • nanoparticle fluidization;
  • solid concentration;
  • radioactive densitometry;
  • fibre optic

Abstract

An experimental study was conducted to assess the solid hold-up distribution in a fluidized bed of zirconia and aluminum nanoparticles. For this purpose, two different techniques, radioactive densitometry and fibre optic measurement, were used. The results showed that while the fluidization of these nanoparticles occurs in the agglomeration state, it performs homogeneously in terms of phase concentration. This matter is important especially when a polymerization reaction should take place uniformly on the surface of nanoparticles, where the monomer is the fluidizing gas. Both techniques presented uniform solid hold-up distribution over the cross-section, although the fibre optic method overestimated the overall solid concentration, which was obtained based on bed expansion results. The radioactive densitometry was, however, capable of properly predicting the phase concentration within the bed according to the bed expansion observation. Finally, the effect of bulk density on the fluidization of nanoparticles was discussed by comparing the fluidization of different types of particulate materials.

On a mené une étude expérimentale pour évaluer la distribution de rétention de solide dans un lit fluidisé de nano particules de zircon et d'aluminium. À cette fin, deux techniques différentes, la densimétrie radioactive et la mesure par fibres optiques, ont été utilisées. Les résultats montrent qu'alors que la fluidisation de ces nano particules survient à l'état d'agglomération, elle est relativement performante en termes de concentration de phase. Cet aspect est important, car une réaction de polymérisation devrait se produire uniformément à la surface des nano particules, le monomère étant le gaz fluidifiant. Les deux techniques ont mis en évidence une distribution de rétention de solide uniforme dans la section transversale, bien que la méthode par fibres optiques ait surestimé la concentration de solide globale, obtenue à partir des résultats d'expansion du lit. Cependant, la densimétrie radioactive est capable de prédire de manière correcte la concentration de phase dans le lit d'après l'observation de l'expansion de lit. Enfin, l'effet de la masse volumique apparente sur la fluidisation des nano particules est examiné en comparant la fluidisation de différents types de matériaux particulaires.