A theory for predicting the maximum spoutable height in a spouted bed

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Abstract

A theory is presented for predicting the maximum spoutable height, in a spouted bed where fluidization of the annular solids limits the penetration of the fluid jet entering the bed.

The quantity (Hmds/(Dmath image – dmath image) is found to be a function of ds/Dc only for spherical particles and

\[ \frac{{H_m d_S }} {{(D_c^2 - d_S^2 )}} = 0.345\left( {\frac{{d_S }} {{D_c }}} \right)^{ - 0.384} \]

where the spout diameter is calculated using McNab's correlation(7). Insertion of McNab's correlation into Equation (1) shows that Hm is proportional to Dmath image and the effect of dp on Hm varies from dmath image to dmath image as the particle Reynolds number increases assuming 1 ≥ (ds/Dmath image).

Using experimental value of ds, the calculated values of Hm differ from the experimental ones by 8.5% on average.

When small particles are spouted with air, the penetration of the jet is limited by the formation of a slug in he spout and the theoretical value provides an upper limit for Hm.

Abstract

On présente une théorie pour prévoir la hauteur maximale giclable dans un lit soumis à un jet fluide et dans lequel la fluidisation des solides annulaires limite la pénétration dudit jet dans la lit.

On a trouvéque la quantité (Hmds/(Dmath image – dmath image) n'était fonction de ds/Dc que pour les particules sphériques et l'expression suivante:

\[ \frac{{H_m d_S }} {{(D_c^2 - d_S^2 )}} = 0.345\left( {\frac{{d_S }} {{D_c }}} \right)^{ - 0.384} \]

dans laquelle on calcule le diamètre dela giclée en employant la corrélation de McNab(7). En insérant la corrélation de McNab dans l'équation (1), on constate que Hm est proportionnelle à Dmath image et que l'effet de dp sur Hm varie entre dmath image et dmath image, lorsque le nombre de Reynolds s'accroǐt, en supposant que 1 est ≥ (ds/D)math image.

En employant les valeurs expérimentales de ds, les valeurs calculées de Hm diffèrent en moyenne de 8.5% des valeurs expérimentales.

Lorsqu'on soumet des petites particules à un jet d'air, la pénétration de celui-ci est limitée par la formation d'un “barreau” (slug) dans le goulot et la valeur théorique fournit une limite supérieure pour Hm.

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