Experimental Determination of Bubble Coalescence and Break-up Rates in a Bubble Column Reactor

Authors


Abstract

The accuracy of CFD calculations of bubble column reactors is often limited by a lack of knowledge regarding bubble coalescence and break-up rates. The models describing coalescence and break-up rates have parameters, which cannot be estimated from the available physical properties. The main objective of this work was to test different coalescence and break-up models and to develop experimental methods for estimating the model parameters. In the experiments bubble size distributions were measured photographically at several reactor heights. A population balance model describing the evolution of the bubble size distribution with respect to reactor height was developed and solved numerically.

Abstract

La précision des calculs de CFD pour les réacteurs à colonnes à bulles est souvent limitée par un manque de connaissances sur les vitesses de coalescence et de rupture des bulles. Les modèles décrivant les vitesses de coalescence et de rupture ont des paramètres qui ne peuvent pas être estimés d'après les propriétés physiques disponibles. Ce travail a pour principal objectif de tester différents modèles de coalescence et de rupture et de mettre au point des méthodes expérimentales pour l'estimation des paramètres de modèle. Dans les expériences, les distributions de taille des bulles ont été mesurées par une technique photographique à plusieurs hauteurs de réacteur. Un modèle de bilan de population décrivant l'évolution de la distribution de taille des bulles par rapport à la hauteur du réacteur a été mis au point et résolu de manière numérique.

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