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Keywords:

  • particles;
  • wettability;
  • gassed;
  • agitated vessels;
  • solids dispersion

Abstract

Two- and three-phase systems have been studied using particles that are water-wetted and denser than water and with similar sized, small floating particles, both wetted and non-wetted. The parameters investigated have been the agitator speed required to disperse the different types of particles under sparged and non-sparged conditions and rates of gas-liquid mass transfer. With the wetted, dense particles, only at concentrations of > ∼20% w/w did the kLa fall significantly (by ∼20 to 30%) whilst solid suspension followed the trends of earlier work. With the less dense particles, even with < ∼1% w/w that were not wetted, it was very difficult to disperse them throughout the liquid phase, though up-pumping impellers were more effective than radial. In addition, bubble size significantly increased and kLa fell by a factor of 2 to 3. With the wetted, less dense ones up to 2% w/w, uniform dispersion was achieved even at much lower speeds and kLa did not change compared to the case without solids.

On a étudié des systèmes bi et triphasiques à l'aide de particules mouillées par l'eau et plus denses que l'eau et de petites particules flottantes de calibre semblable, mouillées et non mouillées. Les paramètres étudiés sont la vitesse de l'agitateur requise pour disperser les différents types de particules avec et sans aération ainsi que les taux de transfert de matière gaz-liquide. Avec les particules denses mouillées, ce n'est seulement qu'à des concentrations de > ∼20% en masse que kLa chute de manière significative (de ∼20 à 30%), tandis que la suspension de solides suit les tendances d'un précédent travail. Avec les particules moins denses, même celles de < ∼1% en poids qui ne sont pas mouillées, il est très difficile de les disperser dans la phase liquide, bien que les agitateurs pompant vers le haut soient plus efficaces que les agitateurs à décharge radiale. En outre, la taille des bulles augmente significativement et kLa chute d'un facteur 2 à 3. Toutefois, avec les particules mouillées moins denses, on réussit une dispersion uniforme jusqu'à 2% en masse même à des vitesses beaucoup plus lentes et kLa ne change pas comparativement au cas sans solides.