A Study on Hydrodynamics and Heat Transfer in a Bubble Column Reactor with Yeast and Bacterial Cell Suspensions

Authors


Abstract

Hydrodynamics and heat transfer experiments were carried out in a slurry bubble column with air-water-yeast cells and air-water-bacteria cells systems to investigate gas hold-up, bubble characteristics and heat transfer coefficients with cell concentrations of 0.1% w/w and 0.4% w/w and superficial gas velocity up to 0.20 m/s. The gas hold-ups and heat transfer coefficients were found to increase with increasing gas velocity and cell concentration. The heat transfer coefficients were higher at the centre of the column as compared to the near wall region. The development of empirical correlations to predict the heat transfer coefficient in two- and three-phase systems was carried out with ±15% confidence interval at most.

Abstract

On a réalisé des expériences d'hydrodynamique et de transfert de chaleur dans une colonne triphasique gaz-liquide-solide avec des systèmes de cellules air-eau-levure et de cellules air-eau-bactéries afin d'étudier la rétention de gaz, les caractéristiques des bulles et les coefficients de transfert de chaleur avec des concentrations de cellules de 0,1 % en poids et 0,4 % en poids et des vitesses de gaz superficielles jusqu'à 0,20 m/s. On a trouvé que les rétentions de gaz et les coefficients de transfert de chaleur augmentaient avec la vitesse de gaz et la concentration en cellules. Les coefficients de transfert de chaleur sont plus grands au centre de la colonne que dans la région proche de la paroi. Des corrélations empiriques pour prédire le coefficient de transfert de chaleur dans des systèmes bi et triphasiques ont été établies avec un écart de confiance inférieur ou égal à ± 15%.

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