Analysis of Regime Transitions and Flow Instabilities in Vertical Conveying of Coarse Particles Using Different Solids Feeding Systems

Authors

  • Ione A. Costa,

    1. Biochemistry Pharmaceutical Department Integrated Federal College of Diamantina ( FAFEID) — Rua da Glória, 187 — Centro 39100-000 - Diamantina MG, Brazil
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  • Maria Do Carmo. Ferreira,

    1. Chemical Engineering Department, P.O. Box 676 Federal University of São Carlos (UFSCar), 13569-265 — São Carlos, SP, Brazil
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  • José T. Freire

    Corresponding author
    1. Chemical Engineering Department, P.O. Box 676 Federal University of São Carlos (UFSCar), 13569-265 — São Carlos, SP, Brazil
    • Biochemistry Pharmaceutical Department Integrated Federal College of Diamantina ( FAFEID) — Rua da Glória, 187 — Centro 39100-000 - Diamantina MG, Brazil
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Abstract

The transition between dense and dilute flow in vertical conveying of Geldart D particles were investigated for risers of different diameters using a spouted bed as a solid feeding system. The transition and choking velocities were identified by combining analyses of pressure gradient versus air velocity diagrams, pressure fluctuation signals and voidage values. Experimental data were used to evaluate the effect of particle and riser diameters on the pressure gradient, mean mixture voidage, the regime transition and choking velocities. The transition velocity from dilute to dense phase could be identified, as well as the onset of the choking condition, which appeared as the air velocity was further reduced. Data obtained in the same experimental apparatus facility using a screw conveyor and a gravitational system as solid feeding devices have been used as a reference to be compared to those obtained using the spouted bed feeder.

Abstract

La transition entre l'écoulement dense et dilué dans le transport des particules D de Geldart a été étudiée pour des colonnes montantes de différents diamètres en utilisant un lit fluidisé comme système d'alimentation en solides. On a déterminé les vitesses de transition et d'étranglement en combinant les analyses de gradient de pression en fonction des diagrammes de vitesse de l'air, des signaux de fluctuation de pression et des valeurs de degré de vide. Les données expérimentales ont permis d'évaluer l'effet du diamètre des particules et du diamètre de la colonne montante sur le gradient de pression, le degré de vide moyen du mélange et les vitesses de transition de régime et d'étranglement. La vitesse de transition entre la phase diluée et dense a pu 'tre déterminée, ainsi que l'apparition de la condition d'étranglement, qui se manifeste lorsque la vitesse de léair est encore plus réduite. Les données obtenues dans la m'me installation expérimentale qui utilise un transporteur ‡ vis et un systéme gravitaire comme dispositifs díalimentation en solides, servent de référence pour des comparaisons avec les données obtenues ‡ l'aide d'un alimentateur ‡ lit jaillissant.

Ancillary