Mass transfer coefficients in mechanically agitated gas—aqueous electrolyte dispersions

Authors

  • Ibrahim T. M. Hassan,

    1. Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1
    Current affiliation:
    1. 3M Canada Inc., London, Ontario
    Search for more papers by this author
  • Campbell W. Robinson

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1
    • Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1D
    Search for more papers by this author

Abstract

The oxygen transfer characteristics of gas-aqueous electrolyte solution dispersions have been studied in a laboratory-size, mechanically-agitated tank equipped with a 6-flat blade turbine of standard dimensions (DI/T = 1/3). The effects of mechanical agitation power input per unit volume (Pg/V), gas superficial velocity (vS) and aqueous-phase ionic strength (Γ) upon the overall volumetric mass transfer coefficient (kL a) and the liquid-phase mass transfer coefficient (kL) are presented. In the range of 0.2 ≤ Γ ≤ 1.2 kmol(ions)/m3, the results of this study indicate that kL increases with increasing Γ is independent of P/V for Pg/V < 2000 W/m3 but decreases with increasing Pg/V above that level and is independent of vs over the range of gas velocities studied. On the other hand, KL a was found to be dependent on all three variables (Pg/V, vg, and Γ).

Abstract

On a étudié les caractéristiques du transfert d'oxygène dans le cas de dispersions de gaz dans des solutions aqueuses d'élec-trolytes, dans une cuve à l'échelle du laboratoire, agitée mécaniquement et munie d'une turbine à 6 pales plates de dimensions standards (Dt/T = 1/3). On présente les effets de la puissance d'agitation mécanique utilisée par unité de volume (Pg/V), de la vitesse superficielle du gaz (va) et de la force ionique (Γ) de la phase aqueuse sur le coefficient volumétrique (kL a) de transfert de masse global, et le coefficient (kL) de transfert de niasse en phase liquide. Dans le cas 0.2 ≤ Γ ≤ 1.2 k mole(ions)/m3, les résultats de Γétude indiquent que kL augmente avec V et est indépendant de Pg/V lorsque ce rapport est inférieur à 2000 W/m3; toutefois, kL décroît lorsque Pg/V croît au-dessus de cette valeur, et est indépendant de vS sur la gamme de vitesses du gaz étudiée. Par contre, on a constaté que KL a dépendait des trois variables (Pg/V, vs et Γ).

Ancillary