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A preliminary experimental investigation into the air-lift pumping of shear-thinning suspensions

Authors


Abstract

In a recent article(1), it has been postulated that the air-lift principle may be applied to the raising of liquids or suspensions possessing shear-thinning Theological behaviour, in order that significant reductions in power requirement may be made compared with conventional mechanical pumping. Using a 41 mm i.d. riser, an experimental study of the raising of highly flocculated kaolin suspensions, at volumetric concentrations ranging from 8.1 to 18.4%, has confirmed that power savings are possible, provided that the isothermal efficiency of the compressor for air injection is substantially greater than mechanical pump efficiencies. Such power savings appear limited to a range of superficial air velocity in the air-lift riser of 0.25 to 1.25 m.s.−1, and to suspensions containing a relatively high volumetric fraction of flocculated solids.

Abstract

L'auteur d'un article récent(1) a postulé qu'il était possible d'appliquer le principe du air-lift à l'élévation de liquides ou de suspensions possédant un comportement rhéofluidisant; le but recherché était de réaliser des diminutions importantes dans les besoins en énergie par rapport au pompage mécanique classique. En employant une colonne de montée, dont le diamètre intérieur était de 41 millimètres, on a étudié expérimentalement l'élévation de suspensions de kaolin fortement floculées, à des concentrations en volume variant entre 8.1% et 18.4%, et l'on a confirmé qu'il était possible de réaliser des économies d'énergie, pourvu que le rendement isothermique du compresseur pour l'injection d'air excède d'une manière appréciable les rendements des pompes mécaniques. Ces économies d'énergie n'ont été obtenues que pour des vitesses superficielles d'air comprises entre 0.25 et 1.25 m.s−1 dans la colonne de montée, ainsi que pour des suspensions contenant une fraction volumétrique relativement élevée de solides floculés.

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