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Keywords:

  • CFB riser;
  • flow regimes;
  • fast fluidization;
  • dense phase flow;
  • core-annulus structure;
  • choking;
  • instabilities;
  • pneumatic conveying

Abstract

Four flow patterns are identified for gas-solids vertical upward flows. Homogeneous dilute phase flow is characterized by the absence of both radial and axial solids segregation. Heterogeneous dilute phase flow (also called core-annulus flow) is characterized by the absence of axial solids segregation, with solids carried upward in the core and travelling downward near the outer wall due to the formation of particle streamers. Collapsed flow with a lower dense region and an upper dilute region is also referred to as the fast fluidization regime. In this case, the flow structure in the upper dilute region is similar to that in heterogeneous dilute phase flow, while the lower dense region resembles that in a turbulent fluidized bed. Dense phase flow can be reached when the riser is completely occupied by a relatively dense suspension with little axial density variation and no net solids downflow near the riser wall. The transition from fast fluidization to dense phase flow is still not clearly defined.

On a défini quatre profils d'écoulement pour des écoulements ascendants verticaux gaz-solides. L'éoulement en phase homogène diluée se caractérise par I'absence de ségrégation tant radiale qu'axiale. L'écoulement en phase heterogene diluee (appelée également écoulement coeur-espace annulaire) se caractérise par I'absence de ségrégation axiale des solides, les solides étant entraînés vers le haut dans le coeur et se déplaçant vers le bas pres de la paroi extérieure en raison de la formation de faisceaux de particules. La diminution marquée de I'écoulement avec une région inférieure dense et une région supérieure diluée est également désignee comme étant le régime de fluidisation rapide. Dans ce cas, la strcuture de I'écoulement dans la région supérieure diluée est similaire à celle de l'écoulement en phase diluée hétérogene, tandis que la région inférieure dense resemble à celle d'un lit fluidisé turbulent. L'éoulement en phase dense peut être réalise quand la colonne montante est complétement occupée par une suspension relativement dense avec une faible variation de densité axiale et sans ecoulement ascendant net des solides prés de la paroi de la colonne. La transition entre le régime de fluidisation rapide et I'éoulement en phase dense n'est pas toujours clairement définie.