A method of prediction of the porosities of high-pressure gaseous fluidization systems

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Abstract

The porosity of a fluidized bed at any superficial velocity may be calculated by Richardson and Zaki's method if the terminal velocity of a representative particle is known. This terminal velocity can be calculated under any operating conditions by Beranek's atmospheric elutriation criterion.

Porosities were measured at 331 superficial velocities in fluidized beds of cracking catalyst, using hydrogen, nitrogen and argon at pressures of 300 to 800 p.s.i.g. as the fluidizing media. It was postulated that the “largest significant particle” was representative for beds fluidized with high-pressure gases such as these.

The porosities at these same velocities were calculated using Beranek terminal velocities of the “largest significant particles” in Richardson plots. A 16.6% standard deviation was found in the values of the calculated porosities when compared with the measured values.

Abstract

La porosité d'un lit fluidisé à une vitesse superficielle donnée peut être calculée par la méthode de Richardson et Zaki si la vitesse limite d'une particule représentative est connue. Cette vitesse limite peut être calculée dans n'importe quelles conditions de fonctionnement par le critère d'élution atmosphérique de Beranek.

On a mesuré les porosités à 331 vitesses superficielles dans des lits fluidisés de catalyseur de craquage, en employant l'hydrogène, l'azote et l'argon à des pressions de 300 à 800 livres par pouce carré jauge comme agents de fluidisation. On supposa que la “plus grande particule significative” était représentative pour des lits fluidisés avec des gaz à haute pression tels que ceux-ci.

Les porosités à ces mêmes vitesses furent calculées en employant les vitesses limites de Beranek des “plus grandes particules significatives” sur des gchémas de Richardson. Un écart-type de 16.6% fut obtenu pour les valeurs des porosités calculées en comparaison avec les valeurs mesureés.

The data on catalyst properties, all elutriation experiments and all fluidization experiments have been deposited with the National Depository of Unpublished Data, National Sciences Library, National Research Council, Ottawa 2, Ontario. Write NRC for copies.

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