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Hydrodynamics and power consumption of a reciprocating plate gas–liquid column

Authors

  • Mustapha Lounes,

    1. Department of Chemical Engineering, Laval University, Sainte-Foy, Quebec, Canada G1K 7P4.
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  • Jules Thibault

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Laval University, Sainte-Foy, Quebec, Canada G1K 7P4.
    • Department of Chemical Engineering, Laval University, Sainte-Foy, Quebec, Canada G1K 7P4.
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Abstract

An experimental program has been initiated to use a reciprocating plate column for aerobic fermentations. This paper reports the results of the initial phase consisting of the hydrodynamic studies and the evaluation of the power consumption as a function of the level of agitation and gas superficial velocity. The variation of the gas holdup is presented and compared to a correlation. It is shown that a simple correlation can predict adequately the gas holdup when water is used. The power consumption, necessary for scale-up and design considerations, was evaluated using the pressure variation at the base of the column, the pressure difference across the column and the force exerted on the central shaft to reciprocate the plate stack. Results for the power consumed by the fluid mixture obtained with the three methods are presented and analyzed. The three methods give approximately the same value of the power consumption.

Abstract

On a entrepris un programme expérimental dans lequel on utilise une colonne à plateaux réciproques pour des fermentations aérobiques. On présente dans cet article les résultats de la phase initiale comprenant les études hydrodynamiques et ľévaluation de la consommation de puissance en fonction du degré ďagitation et de la vitesse superficielle du gaz. La variation de la rétention de gaz est présentée et comparée à une corrélation. On montre q'une simple correlation peut prédire correctement la rétention de gaz lorsque de ľeau est utilisée. La consommation de puissance, donnée nécessaire pour des considérations de mise à ľéchelle et de conception, a été évaluée selon trois critéres: la variation de pression à la base de la colonne, la différence de pression dans la colonne et la force exercée sur ľaxe central pour faire osciller la pile de plateaux. On analyse les résultats de puissance consommée par le mélange fluide pour les trois méthodes. Les trois méthodes donnent sensiblement la měme valeur pour la consommation de puissance.

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