Spouted bed hydrodynamics in a 0.91 m diameter vessel

Authors


Abstract

Hydrodynamic measurements were obtained in a flat-based half-cylindrical column of diameter 0.91 m and inlet orifice diameters of 76 to 114 mm. Beds of 3.5 to 6.7 mm diameter particles with static depths of 0.53 to 1.83 m were spouted with air. In agreement with measurements by earlier workers in smaller columns, it was found necessary to operate with inlet orifice diameters less than about 30 times the mean particle diameter in order to be able to achieve stable spouting. Correlations for minimum spouting velocity developed on small vessels generally gave poor predictions for the large diameter vessel employed in this work and failed to predict the observed dependence of Ums on the static bed height. Substantial dead regions where particles were stagnant were observed in the lower outer portion of the vessel. Other aspects of behaviour studied, including spout diameters and shapes, fountain heights, pressure profiles and gas velocities in the annulus, were qualitatively similar to those in smaller columns, although equations developed for the smaller vessels did not always provide accurate predictions.

Abstract

Des mesures hydrodynamiques ont été obtenues dans une colonne semi-cylindrique à fond plat d'un diamètre de 0,91 m et dont le diamètre d'entree de I'orifice varie entre 76 et 114 mm. De l'air est injecté dans des lits de particules de 3,5 à 6,7 mm de diamètre et d'une profondeur statique se situant entre 0,53 et 1,83 m. En accord avec des mesures effectuées par d'autres chercheurs sur des colonnes de dimensions inférieures, il apparaǐt nécessaire d'opérer avec des diamètres d'orifice inférieurs à 30 fois le diamètre moyen des particules si l'on veut pouvoir effectuer un lit à jet stable. Les corrélations de la vitesse minimale établies sur des colonnes de petites dimensions donnent généralement de mauvaises prédictions sur la colonne de large diamètre utilisée dans ce travail. En outre, ces corrélations ne prédisent pas la variation observée de Ums avec la hauteur statique du lit. On a observé par ailleurs d'importantes régions où les particules sont stagnantes dans la partie extérieure basse de la colonne. Les autres aspects du comportement étudié, parmi lesquels le diamètre et la forme des jaillissements, la hauteur de la fontaine, le profil de pression et la vitesse des gaz dans la partie annulaire, sont qualitativement similaires à ceux des colonnes plus petites, bien que les équations développées pour les colonnes plus petites ne fournissent pas toujours de prédictions précises.

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