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Keywords:

  • heat transfer parameters;
  • two zones model;
  • trickle bed reactors;
  • wall effect;
  • radial liquid distribution

Abstract

The aim of this work is to analyse experimental results on radial heat transfer in a packed bed column with cocurrent downflow of liquid and gas, focused on the influence of radial liquid distribution and column to particle diameter ratio. For this purpose, two kinds of measurements were carried out: radial liquid distribution and radial temperature profiles. Heat transfer data as analysed with a model consisting of two regions: a lumped wall region up to a distance of a particle radius from the tube wall, and a distributed core region covering the rest of the bed. Three parameters arose: the radial effective thermal conductivity of the core region (ker,c), the heat transfer coefficient between both zones (hI), and the heat transfer coefficient from the wall region to the tube wall (hw,w). Suitable correlations for the mentioned parameters as a function of gas and liquid Reynolds number and particle diameter were developed.

Ce travail a pour but d'analyser les résultats expérimentaux sur le transfert de chaleur radial dans une colonne à lit garni à écoulement descendant à cocourant de liquide et de gaz, en s'intéressant en particulier à l'influence de la distribution radiale de liquide et du rapport entre la colonne et le diamètre des particules. Pour ce faire, deux sortes de mesures ont été effectuées, soient les profils radiaux de distribution de liquide et les profils radiaux de température. Les données de transfert de chaleur ont été analysées à l'aide d'un modèle composé de deux régions : une zone de paroi moyennée sur une distance correspondant à un rayone de particule à partir de la paroi du tube et une région centrale représentant le reste du lit. Trois paramètres apparaissent : la conductivité thermique effective radiale de la région centrale (ker.c), le coefficient de transfert de chaleur entre les deux zones (hl) et le coefficient de transfert de chaleur entre la région de la paroi jusqu'à la paroi du tube (hw,w). Des corrélations appropriées ont été établies pour les paramètres mentionnés en fonction du nombre de Reynolds du gaz et du liquide et du diamètre de particule.