Particle segregation in a fluidized bed

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Abstract

Particle segregation data at low gas velocity, near the minimum fluidizing velocity, are presented for particles of different size (150 to 2800 μm) and density (720 to 2800 kg/m3) in a fluidized bed. Phase diagrams similar to those of liquid-solid systems are developed to present the results. The data were collected in a 100 mm diameter unit operating at pressures up to 660 kPa and a 114 mm diameter unit at atmospheric pressure.

The particle segregation data were obtained to provide design and operating criteria for a two-stage. i.e., an agglomerating combustor/gasifier and a devolatilizer/desulfurizer, fluidized bed coal gasification process to produce low heating-value gas (890-1350 K-cal/m3) for power generation. The data indicate that the criteria for particle separation can be achieved if the operating gas velocity is close to the minimum fluidizing velocity of the dense particles, that is, agglomerated ash, and spent dolomite.

Abstract

On présente des données sur la ségregation, dans un lit fludisé, de particules à une vitesse faible de gaz (voisine de la vitesse minimale de fluidisation); les particules avaient différentes dimensions (150 a 2,800 μm) et densités (720 à 2,800kg/m3). Pour présenter les résultats, on a mis an point des diagrammes de phases qui étaient semblables à ceux des systèmes liquides-solides. On a recueilli les données dans une unité de 100 millimètres de diamètre qui fonctionnait à des pressions s'élevant jusqu'à 660 kP (absolue) et dans une autre de 114 millimètres de diamètre à la pression atmosphérique.

On a obtenu les données sur la segregation des particules pour déterminer les critères de conception et de foncionncment qui conviennent le mieux à un procédé de gazéification du charbon en lit fluidisé en deux étapes (combustion et gazéification ainsi que dévolatisation et désulfuration pour produire un gaz faible valeur thermique (890 à 1350 k calories/m3) devant servir à la génération d'énergie. Les données indiquent qu'on pent obtenir les critères pour la séparation des particules, si la vitesse du gaz est proche de la vitesse niinimale de fluidisation des particules denses, c'est-à-dire des cendres agglomérées et de la dolomite épuisé.

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