Characterization of the surface area of overflow droplets generated by a gas-lift pump under reduced pressure

Authors

  • Hi Sun Lee,

    Corresponding author
    1. Minerals Utilization and Materials Department, Korea Institute of Geology, Mining and Materials, Taejon, Republic of Korea, 305-350
    • Minerals Utilization and Materials Department, Korea Institute of Geology, Mining and Materials, Taejon, Republic of Korea, 305-350
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  • Ralph Harris

    1. Department of Mining and Metallurgical Engineering, McGill University, Montreal, Quebec, Canada H3A 2A7
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Abstract

Water-modelling experiments were carried out to characterize the surface area of overflow droplets generated by a gas-lift pump under reduced pressure as a function of various operating parameters, namely, top pressure, gas flow rate, nozzle submergence, lift ratio and riser diameter. The liquid phase mass transfer coefficient was obtained by applying the penetration theory (Treybal, 1980; Bird et al., 1960) to the overflow generated from the riser. Under reduced pressure, churn-turbulent flow, consisting of distorted bullet-shaped bubbles, was predominant in the flow regime. The increase of liquid circulation rate and flight time and the decrease of droplet size increased the refining rate. Because of the large droplet size, the refining rate of molten metals was smaller than that of water.

Abstract

On a mené des expériences de modélisation a l'eau afin de caractériser la surface spécifique des gouttelettes du trop-plein produites par une pompe de gaz-lift dans des conditions de préssion reduite en fonction des différents paramétres de fonctionnement, à savoir la pression au sommet, le débit de gaz, la submergence de I'orifice, le tau d'allégement et le diamétre de la colonne montante. On a obtenu le coefficient de transfert de matiere de la phase liquide en appliquant la théorie de la pénétration (Treybal, 1980; Bird et al., 1960) à I'écoulement produit par la colonne montante. Dans des conditions de pression réduite, un écoulement turbulent-agité, formé par des bulles déformées en forme de balles, était prédominant dans le régime d'éoulement. L'augmentation de la vitesse de circulation du liquide et du temps de vol ainsi que la diminution de la taille des gouttes accroissent la vittesse de raffhage. À cause de la grande taille des gouttes, la vitesse de raffinage des métaux fondus est plus petite que celle de I'eau.

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