Flow of solids in an interconnected fluidized beds system investigated using positron emission particle tracking

Authors

  • Cornelis S. Stellema,

    1. Department of Radiochemistry, Interfaculty Reactor Institute, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, The Netherlands
    2. Chemical Reactor Engineering Section, DelftChem Tech, Faculty of Applied Sciences, Delft University of Technology, Julianalaan 136, 2628 BL Delft, The Netherlands
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  • Albert W. Gerritsen,

    1. Chemical Reactor Engineering Section, DelftChem Tech, Faculty of Applied Sciences, Delft University of Technology, Julianalaan 136, 2628 BL Delft, The Netherlands
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  • Zvonimir I. Kolar,

    Corresponding author
    1. Department of Radiochemistry, Interfaculty Reactor Institute, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, The Netherlands
    • Department of Radiochemistry, Interfaculty Reactor Institute, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, The Netherlands
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  • Jeroen J. M. de Goeij,

    1. Department of Radiochemistry, Interfaculty Reactor Institute, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629 JB Delft, The Netherlands
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  • Cornelis M. Van Den Bleek

    1. Chemical Reactor Engineering Section, DelftChem Tech, Faculty of Applied Sciences, Delft University of Technology, Julianalaan 136, 2628 BL Delft, The Netherlands
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Abstract

The technique of Positron Emission Particle Tracking (PEPT) is applied to analyse non-intrusively solids flow in a laboratory scale Interconnected Fluidized Beds system. It is shown that, with a high performance tracking system, it is possible to extract from the data not only the Eulerian ensemble average velocity field, but also to reconstruct density profiles and to calculate mass flows in a solids circulation system. The most interesting flow characteristics inside the Interconnected Fluidized Bed system are highlighted. Although the data analysis is largely Eulerian, a first approach to a Lagrangian analysis has been performed through the computation of velocity autocorrelation functions. Characteristic frequencies of the solids movement could not be identified, but the velocity autocorrelations did provide insight in the dynamics of the solids movement.

Abstract

On a appliqué la technique de traçage de particules par émission de positrons (PEPT) afin d'analyser l'écoulement de solides de manière non intrusive dans un système à lits fluidisés interreliés à l'échelle du laboratoire. On montre que, avec un système de traçage de haute performance, il est possible d'extraire à partir des données non seulement le champ de vitesse moyen de l'ensemble eulérien, mais également de reconstruire les profils de masse volumique et de calculer les écoulements massiques dans un système de circulation de solides. Les caractéristiques d'écoulement les plus intéressantes dans le système à lits fluidisés interreliés sont soulignées. Bien que l'analyse soit largement eulérienne, une première approche vers une analyse lagrangienne a été réalisée par le calcul des fonctions d'autocorrélation des vitesses. Les fréquences caractéristiques du mouvement des solides n'ont pu être déterminées, mais les autocorrélations des vitesses nous éclairent sur la dynamique du mouvement des solides.

Ancillary