Segregation phenomenon in spouted beds

Authors


Abstract

Preliminary experiments with spouted beds of binary mixtures of particles have shown that segregation according to size or density clearly occurs, with heavier particles going to the upper inside part of the annulus. Segregation tendency becomes less pronounced with increasing gas flow rate.

During continuous operation, the concentration of coarse particles in the discharge stream was found to be initially lower than in the feed but it increased within a short time (10–50 min) to the feed concentration. However, the proportion of coarse particles in the bed solids (x) always remained higher than in the solids leaving the bed (y). A state of equilibrium was found to exist between these two concentrations, described by the following equation:

y = xn

The exponent n turned out to be a function of gas velocity and particle size of the individual components of the mixture, but, not of their proportions, nor of feed rate. An empirical correlation for n is proposed.

Abstract

Des expériences préliminaires qu'on a effectuées sur des mélanges binaires de particules, en employant des lits soumis au giclage, ont indiqué qu'il s'y faisait une ségrégation selon les dimensions ou la densité des particules: les plus lourdes sont allées à la partie supérieure à l'intérieur du tore; la tendance la ségrégation est devenue moins prononcée lorsqu'on a augmenté le débit du gaz.

On a constaté qu'en régime permanent la concentration des grosses particules dans le flux de décharge était d'abord moindre que celle de l'alimentation, mais qu'en peu de temps (10 à 50 minutes) elle devenait égale à cette dernière. Toutefois, la proportion de grosses particules dans les matières solides (x) du lit est demeurée toujours plus élevée que dans le cas des matière solides (y) qui quittaient le lit; on a observé qu'il existait un état d'équilibre entre les deux concentrations mentionnées, lequel est décrit par l'équation suivante:

y =xn

L'exposant n s'est avéré une fonction de la vitesse du gaz et des dimensions des particules des composants individuels du mélange, mais non pas de leurs proportions ni de la vitesse de l'alimentation. On propose une corrélation empirique pour n.

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