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Effect of gas distributor on hydrodynamics in shallow bubble column reactors

Authors

  • Raymond Lau,

    Corresponding author
    1. School of Chemical and Biomedical Engineering (SCBE), Nanyang Technological University (NTU), 62 Nanyang Drive, Singapore, Singapore
    • School of Chemical and Biomedical Engineering (SCBE), Nanyang Technological University (NTU), 62 Nanyang Drive, Singapore, Singapore.
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  • Wei Shan Beverly Sim,

    1. School of Chemical and Biomedical Engineering (SCBE), Nanyang Technological University (NTU), 62 Nanyang Drive, Singapore, Singapore
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  • Rujuan Mo

    1. School of Chemical and Biomedical Engineering (SCBE), Nanyang Technological University (NTU), 62 Nanyang Drive, Singapore, Singapore
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Abstract

The effects of gas distributor on hydrodynamics in an air–water shallow bubble column reactor are investigated. Three types of distributors, namely, single nozzle, perforated plate and porous plate are being studied. The overall gas holdup, bubble size distributions and bubble rise velocity distributions are studied over a range of superficial gas velocities. The results show that single nozzle is not suitable for shallow bed operation. While perforated plate and porous plate distributors have comparable behaviour in the absence of solids, the addition of solids particles causes the two distributors to behaviour differently. The presence of solids promotes bubble coalescence for perforated plate distributor while the same inhibits bubble coalescence for porous plate distributor.

Abstract

On a examiné l'effet d'un distributeur de gaz sur l'hydrodynamique dans un réacteur à colonne à bulles (eau-air) de rapport hauteur sur diamètre faible. Trois types de distributeurs, soit à buse unique, à plaques perforées et à plaques poreuses, sont à l'étude. La retenue de gaz totale, les distributions des dimensions des bulles et les distributions des vitesses d'élévation des bulles font l'objet d'une étude dans une plage de vitesses des gaz superficiels. Les résultats démontrent que la buse unique ne convient pas à l'exploitation dans un lit peu profond. Alors que les distributeurs à plaques perforées et à plaques poreuses présentent un comportement similaire en l'absence de solides, l'ajout de particules solides modifie le comportement de ces deux distributeurs. La présence de solides favorise la coalescence des bulles dans le cas du distributeur à plaques perforées et empêche la coalescence des bulles dans le cas du distributeur à plaques poreuses.

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