Solids Circulation Flux and Gas Bypassing in a Pressurized Spout-fluid Bed with a Draft Tube

Authors

  • Rui Xiao,

    Corresponding author
    1. Key Laboratory of Clean Coal Power Generation and Combustion Technology of Education Ministry, Thermoenergy Engineering Research Institution, Southeast University, Nanjing, China, 210096
    • Key Laboratory of Clean Coal Power Generation and Combustion Technology of Education Ministry, Thermoenergy Engineering Research Institution, Southeast University, Nanjing, China, 210096
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  • Mingyao Zhang,

    1. Key Laboratory of Clean Coal Power Generation and Combustion Technology of Education Ministry, Thermoenergy Engineering Research Institution, Southeast University, Nanjing, China, 210096
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  • Baosheng Jin,

    1. Key Laboratory of Clean Coal Power Generation and Combustion Technology of Education Ministry, Thermoenergy Engineering Research Institution, Southeast University, Nanjing, China, 210096
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  • Xiangdong Liu

    1. Key Laboratory of Clean Coal Power Generation and Combustion Technology of Education Ministry, Thermoenergy Engineering Research Institution, Southeast University, Nanjing, China, 210096
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Abstract

An experimental study on solids circulation flux and gas bypassing of a spout-fluid bed with a draft tube at elevated pressures up to 600 kPa was performed in a 200 mm diameter cylindrical steel column with a 608 conical distributor. Glass beads with mean diameter 2.067 mm were used as bed materials to investigate the effect of operating conditions and geometric configuration on the solids circulation flux and the gas distribution between the annulus and the draft tube. A novel technique has been developed to measure the solids fluxes under pressure, and gas (CO2) traces have been employed to investigate gas bypassing characteristics. The solids circulation flux is greatly enhanced when operating pressure and auxiliary gas flowrate are increased, and it is also strongly influenced by geometric configuration. Two experimental relations are proposed for predicting solids circulation flux enhancement factors.

Abstract

Une étude expérimentale sur le flux de circulation des solides et la dérivation du gaz d'un lit jaillissant muni d'un tube d'aspiration à des pressions élevées jusqu'à 600 kPa, a été réalisée dans une colonne d'acier cylindrique de 200 mm de diamètre avec un distributeur conique à 608. Des billes de verre d'un diamètre moyen de 2,067 mm ont été utilisées comme matériaux de lit pour étudier l'effet des conditions opératoires et de la configuration géométrique sur le flux de circulation des solides et la distribution du gaz entre l'espace annulaire et le tube d'aspiration. Une nouvelle technique a été élaborée pour mesurer les flux de solides sous pression et les caractéristiques de la dérivation du gaz ont été étudiées à l'aide de gaz traceurs (CO2). Le flux de circulation des solides est grandement amélioré lorsque la pression de fonctionnement et le débit de gaz auxiliaire sont augmentés, et il est également fortement influencé par la configuration géométrique. Deux relations expérimentales sont proposées pour la prédiction des facteurs d'amélioration du flux de circulation des solides.

Ancillary