Porous gas distributors in bubble columns. Effect of liquid presence on distributor pressure drop. Effect of start-up procedure on distributor performance

Authors


Abstract

Many bubble columns use porous gas distributors to obtain small bubbles and large mass transfer rates. The distributor pressure drop contributes greatly to the energy consumption of bubble columns. This study found that the presence of liquid increased this pressure drop by 200 to 900% at practical gas flowrates. A model was developed to predict this increase. It assumes that gas flows through a fraction only of the pores so as to minimize the distributor pressure drop.

The mass transfer performance of a porous distributor is affected by its startup procedure. The best performance was obtained by starting the gas flow before liquid was introduced into the column. A model was developed to explain these results.

Abstract

De nombreuses colonnes à bulles utilisent des distributeurs de gaz poreux pour obtenir des petites bulles et de grandes vitesses de transfert de matière. La perte de charge du distributeur contribue fortement à la consommation d'énergie des colonnes à bulles. On a trouvé dans cette étude que la présence de liquide augmente cette perte de charge de 200 à 900% pour les débits gazeux utilisés dans la pratique. On a mis au point un modèle pour prédire cette augmentation. Ce modèle suppose que le gaz s'écoule à travers une fraction seulement des pores de façon à minimiser la perte de charge du distributeur.

La performance du transfert de matière des distributeurs poreux est influencée par la procédure de démarrage. La meilleure performance a été obtenue en faisant démarrer l'écoulement du gaz avant que le liquide ne soit introduit dans la colonne. On a mis au point un modèle pour expliquer ces résultats.

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