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Abstract

Continuous phase mass transfer coefficients have been measured for carbon dioxide bubbles rising in water. A procedure was developed for systematically studying the effect of the three variables: bubble volume, formation frequency, and seal height.

The mass transfer coefficient was independent of bubble volume, increased 35% with a ten-fold increase in frequency and varied only 8% over a 30 cm. range in seal height. The data, extrapolated to zero frequency, agreed well with the single bubble study of Hammerton and Garner. The Higbie equation predicted results very close to those obtained here but was not too successful in explaining the effect of bubble size or frequency.

The average mass transfer coefficient is about four times that for a solid particle as reported by Akselrud; this enhancement is attributed to internal circulation. Surface absorption rates were determined as a function of bubble frequency. New data has also been presented on the factors which control frequency, velocity of rise, and bubble shape. A partial correlation was developed relating bubble frequency to chamber volume.

Les auteurs ont mesuré les coefficients de transfert de masse en phase continue pour des bulles ascen-dantes de bioxyde de carbone dans l'eau. Ils ont élaboré une méthode d'étude systématique de l'effet des trois variables: volume des bulles, fréquence de formation et hauteur du liquide.

Le coefficient de transfert de masse a été trouvé indépendent du volume des bulles; il s'accroit de 35% quand la fréquence décuple et varie de 8% seulement pour une fluctuation de 30 cm. dans la hauteur du liquide. Par extrapolation des résultats à la fréquence zéro, on a vérifié leur accord avec ceux de Hammerton et Garner pour une seule bulle. L'équation de Higbie prédit des valeurs très voisines de celles que l'on a obtenues ici mais ne parvient pas à tenir compte des effets de la grosseur des bulles et de la fréquence.

Le coefficient moyen de transfert de masse est environ quatre fois supérieur à celui que rapporte Akselrud pour une particule solide; cette augmentation est attributuée à la circulation interne. On a déterminé les taux d'absorption à la surface en fonction de la fréquence des bulles. On présente également des données sur les facteurs qui contrǒlent la fréquence, la vitesse d'ascension et la forme des bulles. On a établi une corrélation partielle reliant la fréquence des bulles au volume de la chambre.