Intensification of Slurry Bubble Columns by Vibration Excitement

Authors

  • Jürg Ellenberger,

    1. Department of Chemical Engineering, University of Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 166, 1018 WV Amsterdam, The Netherlands
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  • Rajamani Krishna

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, University of Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 166, 1018 WV Amsterdam, The Netherlands
    • Department of Chemical Engineering, University of Amsterdam, Nieuwe Achtergracht 166, 1018 WV Amsterdam, The Netherlands
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Abstract

We show that application of low-frequency vibrations, in the 30 to 60 Hz range, to the liquid phase of an air — water — silica catalyst slurry bubble column causes significant enhancement of both gas holdup and volumetric mass transfer coefficient over a wide range of superficial gas velocities. The increase in the gas holdup is attributed mainly to a significant reduction in the rise velocity of the bubble swarm due to the generation of standing waves in the column. Furthermore, application of vibrations to the liquid phase serves to stabilize the homogenous bubbly flow regime and delay the onset of the churn-turbulent flow regime.

Abstract

On montre que l'application de vibrations de faibles fréquences (entre 30 et 60 Hz) à la phase liquide d'une colonne à bulles à suspensions de catalyseur air-eau-silice, permet une amélioration significative à la fois du coefficient de rétention de gaz et du coefficient du transfert de matière volumétrique pour une vaste gamme de vitesses de gaz superficielles. L'augmentation de la rétention de gaz est imputée principalement à une réduction importante de la vitesse de montée de l'essaim de bulles qui est due à la création de vagues stationnaires dans la colonne. En outre, l'application des vibrations à la phase liquide sert à stabiliser le régime d'écoulement à bulles homogène et retarde l'apparition du régime d'écoulement agité-pistonnant.

Ancillary