Fluid flow pattern and solids circulation rate in a liquid phase spout-fluid bed with draft tube

Authors


Abstract

The fluid flow pattern and solids circulation rate in a liquid phase spout-fluid bed with a draft tube were studied in a semi-circular column 196 mm in diameter equipped with a semi-circular draft tube 34.5 mm in diameter using water and spherical glass particles 1.20, 1.94 and 2.98 mm in diameter. Both the solids circulation rate and fluid distribution between the draft tube and the annulus are influenced by the location of the draft tube, the relative magnitude of the inlet spouting and annulus flowrates, and the total fluid flowrate entering the bed.

A one-dimensional steady state model of vertical non-accelerating liquid-solids flow predicts the solids mass flux in the draft tube with a mean deviation of 12.3% when experimental values of the axial pressure gradients in the draft tube and annulus are specified. A simple correlation for the fountain height is also presented.

Abstract

On a étudié le profil d'écoulement du fluide et la vitesse de circulation des solides dans un lit jet-fluide en phase liquide muni d'un tube d'aspiration à l'aide d'une colonne semi-circulaire de 196 mm de diamètre munie d'un tube d'aspiration semi-circulaire de 34,5 mm de diamètre et avec de l'eau et des particules de verre sphériques de 1,20, 1,94 et 2,98 mm de diamètre. Tant la vitesse de circulation des solides que la distribution du fluide entre le tube d'aspiration et l'espace annulaire sont influencées par l'emplacement du tube d'aspiration, la grandeur relative du jet à l'entrée, les débits de l'espace annulaire ainsi que le débit total du fluide à l'entrée du lit.

Un modèle unidimensionnel permanent d'un écoulement liquide-solides vertical sans effet accélérant permet de prédire le flux massique des solides dans le tube d'aspiration avec un écart type de 12,3% lorsque les valeurs expérimentales des gradients de pression axiaux du tube d'aspiration et de l'espace annulaire sont précisées. On présente également une corrélation simple pour la hauteur de fontaine.

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