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Assessment of mixing quality for an industrial pulp mixer using electrical resistance tomography

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Abstract

The quality of mixing of a pulp suspension and chlorine dioxide by a static mixer in an industrial chlorine dioxide bleaching stage was evaluated using electrical resistance tomography (ERT) as a function of process operating conditions, including chemical flow rate, suspension flow rate, and suspension mass concentration. The uniformity was quantified by a mixing index based on the coefficient of variation of the individual conductivity values in each image pixel. An increase in the mixing index, indicating lower mixing quality, was observed when the chemical flow rate increased. In addition, the mixing quality decreased with a decrease in suspension flow rate. On the other hand, a decrease in the suspension mass concentration at a constant volumetric suspension flow rate gave better mixing quality. The results show that ERT can be used to evaluate industrial-scale mixer performance and to monitor the changes in the mixing quality as a function of process operating conditions. The results are in good agreement with those in the literature based on other measurement techniques for similar mixer installations.

Abstract

La qualité de mélange d'une suspension de pâte et d'une solution de ClO2 par un mélangeur statique dans un stade de blanchiment industriel a été évaluée à l'aide de la tomographie par résistance électrique (ERT) en fonction du processus d'exploitation de conditions, y compris le débit de solution, débit de suspension et la concentration de fibre. L'uniformité a été quantifiée par un indice de mélange basé sur le coefficient de variation des valeurs individuelles de conductivité dans chaque pixel de l'image. Une augmentation de l'indice de mélange, indiquant une qualité inférieure de mélange, a été observée lorsque le débit de solution a augmenté. En outre, la qualité du mélange diminue avec une diminution de la vitesse d'écoulement de suspension. En revanche, une diminution de la concentration de fibre dans la suspension à un débit constant de suspension volumétrique a donné un mélange de meilleure qualité. Les résultats montrent que l'ERT peut être utilisée pour évaluer sur le plan industriel le rendement du mélangeur et pour surveiller la qualité du mélange sous différentes conditions d'exploitation. Les résultats sont en bon accord avec ceux de la littérature basée sur d'autres techniques de mesure pour des installations de mélangeur similaire © 2011 Canadian Society for Chemical Engineering

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