Modeling of shallow fluidized bed reactors: II. Analytical and numerical solutions

Authors


Abstract

A general dynamic model derived previously for shallow fluidized bed reactors with continuous solids flow has been extended. The model includes explicitly the convective and dispersive flows of solids in the lateral direction of the bed. The performance of the fluidized bed zinc sulfide roaster is simulated by solving the resultant dynamic governing equations. Steady-state analytical solutions are obtained after simplifications of governing equations. The numerically obtained transient solutions approach these analytical solutions as time increases. A series of computations has been carried out to examine the effects of significant parameters, including the bubble size, Peclet number, crossflow ratio, Dämkohler number and superficial velocity of the fluidizing gas, on the performance of the shallow fluidized bed reactor.

Abstract

On a étendu le domaine d'application d'un modèle dynamique général, établi antérieurement pour les réacteurs à lits fluidisés peu profonds avec écoulement continu des solides. Le modèle comprend des termes explicites pour les écoulements convectifs et dispersifs latéraux des solides dans le lit. On simule la performance du dispositif à lit fluidisé pour le grillage du sulfure de zinc en résolvant les équations dynamiques qui en résultent. On obtient des solutions analytiques pour le régime stationnaire après simplification des équations; les solutions transitoires obtenues numériquement s'approchent des solutions analytiques à mesure que le temps augmente. On a examiné, par une série de calculs, les effets de paramètres importants tels que les dimensions des bulles, le nombre de Péclet, le rapport d'écoulement transversal, le nombre de Dämkohler et la vitesse du gaz de fluidisation, sur la performance du re'acteur à lit fluidisé peu profond.

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