Sedimentation of polydisperse concentrated suspensions

Authors

  • Mohammed.A. Al-Naafá,

    1. Department of Chemical Engineering and Petroleum Refining, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401
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  • M. Sami Selim

    1. Department of Chemical Engineering and Petroleum Refining, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401
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    • Department of Chemical Engineering and Petroleum Refining, Colorado School of Mines, Golden, CO 80401


Abstract

Gravity sedimentation of bidisperse and tridiperse concentrated suspensions have been studied both theoretically and experimentally. Experimental data were collected from batch settling tests using fully-characterized colored spherical particles. Ten sizes of particles with three different densities were used in the sedimentation experiments. Varying proportions of each size were used and total solids concentration ranged from 13% to 45% by volume. Previously published and newly collected data were compared with predictions from six available models. These models include those of Lockett and Al-Habbooby (1973), Mirza and Richardson (1979), Masliyah (1979), Reed and Anderson (1980), Selim et al. (1983a, 1983b), and Patwardhan and Tien (1985). Based on the present study and a similar study by Law et al. (1987) on bidisperse suspensions of heavy (sinking) and light (buoyant) particles, it is found that the Selim et al. model represents the data more accurately as compared to the other models.

Abstract

Nous avons étudié de manière théorique et expérimentale la sédimentation par gravité de suspensions concentrées bidispersées et tridispersées. Des données expérimentales ont été recueillies à partir d'essais de sédimentation discontinus réalisés à l'aide de particules sphériques colorées et entièrement caractérisées. Dix tailles de particules avec trois densités différentes ont été utilisées dans les expériences de sédimentation. Les proportions de chaque taille ont été variées et la concentration totale de solides s'échelonne entre 13 et 45 % par volume. Des données nouvellement recueillies ainsi que des données de la litérature ont été comparées avec les prédictions de six modèles. Parmi ces modèles figurent ceux de Lockett et Al-Habbooby (1973), Mirza et Richardson (1979), Masliyah (1979), Reed et Anderson (1980), Selim et al. (1983a, 1983b) et Patwardhan et Tien (1985). En nous appuyant sur la présente étude et une étude analogue menée par Law et al. (1987) sur les suspensions bidispersées de particules lourdes (qui sédimentent) et légères (qui restent en suspension), nous avons trouvé que le modèle de Selim et al. reflètent avec plus d'exactitude les données comparativement aux autres modèles.

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