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Modelling the boiling delay upon venting vapour from a saturated liquid—vapour system

Authors

  • D. S. Lubbe,

    1. Department of Chemical Engineering, University of Pretoria, 0001 Pretoria, South Africa
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    • Presently with Omnia Fertilizer Limited, South Africa

  • Gerrit Kornelius

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, University of Pretoria, 0001 Pretoria, South Africa
    Current affiliation:
    1. Omnia Fertilizer Limited, South Africa
    • Department of Chemical Engineering, University of Pretoria, 0001 Pretoria, South Africa
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Abstract

A mechanistic model was developed to describe the pressure history when vessels, containing initially saturated liquid, are subjected to sudden depressurisation. A governing equation based on a volume balance was set up. The terms in this equation governing the number of bubbles and the growth rate both before and after departure from the boiling surface are derived. Constants describing the boiling surface are required and derived from experimental work. The model results are compared to experiments at low (< 400 kPa) initial pressures, and reasonable agreement is obtained. The model results obtained for other parameters of practical importance (i.e. swell of the liquid phase and voidage) are shown.

Abstract

On a mis au point un modèle mécanistique afin de décrire l'histoire de la pression lorsque les réservoirs, remplis initialement de liquide saturé, sont soumis à une dépressurisation soudaine. Une équation basée sur un bilan de volume a été établie. Les termes de cette équation gouvernant le nombre de bulles et la vitesse de croissance avant et après le départ à partir de la surface d'ébullition ont été calculés. Des constantes décrivant la surface d'ébullition sont nécessaires et calculées à partir du travail expérimental. Les résultats du modèle sont comparés aux résultats à des faibles pressions initiales (< 400 kPa) et un accord raisonnable est obtenu. Les résultats obtenus pour d'autres paramètres d'importance pratique (p. ex., gonflement de la phase liquide et degré de vide) sont présentés.

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