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Keywords:

  • solid suspension;
  • stirred tank reactor;
  • three-phase system;
  • multi-impeller

Abstract

Solids suspension characteristics in gas—liquid–solid three-phase stirred tanks with multi-impellers were experimentally examined. Minimum impeller speeds for ultimately homogeneous solid suspension have been measured stirred tank reactors. Three impellers were installed: two four-pitched blade downflow disk turbines and one Pfaudler type impeller chosen to provide good gas dispersion and to accomplish off-bottom suspension of solid particles, respectively. Gas dispersion causes an increase in particle sedimentation associated with a decrease in power consumption and as a result, minimum impeller speeds for ultimately homogeneous solid suspension increase with increasing gas flow rates. A correlation was developed to predict minimum impeller speeds for ultimately homogeneous solid suspension. The proposed correlation, which agrees satisfactorily with the experimental results, is expected to be useful in design and scale-up.

On a examiné expérimentalement les caractéristiques de suspensions de solides dans des réservoirs agités triphasiques gaz-liquide-solides. Les vitesses de turbine minimales pour une suspension de solides complètement homogene ont été mesurées dans des réacteurs à reservoirs agités. Trois turbines ont été installées: deux turbines à quatre pales inclinées à écoulement descendant et une turbine de type Pfaudler choisie pour fournir une bonne dispersion de gaz et réaliser une suspension minimale des particules solides, respectivement. La dispersion du gaz entraǐne une augmentation de la sédimentation des particules tout en étant accompagnée d'une baisse de la consommation d'énergie; en conséquence, les vitesses de turbine minimales pour une suspension de solides complètement homogène augmentent avec l'augmentation des débits de gaz. On a établi une corrélation afin de prédire les vitesses de turbine minimales pour une suspension de solides complètement homogène. La corrélation proposée, qui concorde de manière satisfaisante avec les résultats expérimentaux, devrait s'avérer utile dans la conception et la mise à l'échelle.