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Solid Circulating (solid + circulating)
Selected AbstractsTerminal settling velocity and drag coefficient of biofilm-coated particles at high Reynolds numbersAICHE JOURNAL, Issue 10 2010Mehran Andalib Abstract The drag force (Fd) on bio-coated particles taken from two laboratory-scale liquid,solid circulating fluidized bed bioreactors (LSCFBBR) was studied. The terminal velocities (ut) and Reynolds numbers (Ret) of particles observed were higher than reported in the literature. Literature equations for determining ut were found inadequate to predict drag coefficient (Cd) in Ret > 130. A new equation for determining Fd as an explicit function of terminal settling velocity was generated based on Archimedes numbers (Ar) of the biofilm-coated particle. The proposed equation adequately predicted the terminal settling velocity of other literature data at lower Ret of less than 130, with an accuracy >85%. © 2010 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 2010 [source] Heat-transfer coefficient in viscous liquid,solid circulating fluidized bedsAICHE JOURNAL, Issue 2 2005K. S. Shin First page of article [source] Phase distributions in a gas,liquid,solid circulating fluidized bed riserTHE CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, Issue 4 2010S. A. Razzak Abstract The distributions of the three phases in gas,liquid,solid circulating fluidized beds (GLSCFB) were studied using a novel measurement technique that combines electrical resistance tomography (ERT) and optical fibre probe. The introduction of gas into a liquid,solid circulating fluidized bed (LSCFB), thus forming a GLSCFB, caused the increase of solids holdup due to the significantly decreased available buoyancy with the lower density of the gas, even with a somewhat increased liquid velocity due to the decreased liquid holdup giving space for the gas holdup. The gas passed through the riser in the form of bubbles, which tended to flow more through the central region of the riser, leading to more radial non-uniformity in radial holdup of the phases. The gas velocity has the most significant effect on the gas phase holdup. While the gas velocity also has an obvious effect to the solids holdups, the liquid flow rate had a much more considerable effect on the phase holdups. The solids circulation rate also had a significant effect on the phase holdups, with increasing solids circulation rate causing much more increased solids holdup in the central region than close to the wall. A correlation was developed for the relative radial distributions of solids holdup in GLSCFB, as such radial profiles were found similar over a wide range of operating conditions, like those in a typical gas,solid circulating fluidized beds (GSCFB). Finally, the axial solids profiles in a GLSCFB was found to be much closer to those in an LSCFB which are very uniform, than those found in a GSCFB which are less uniform and sometime having a S shape. Water was used as the continuous and conductive phase, air was the gas phase and glass bead and lava rock particles were used as the solid and non-conductive phase. Les distributions des trois phases des lits fluidisés circulants gaz-liquide-solide (LFCGLS) ont été étudiées à l'aide d'une technique de mesure originale qui combine la tomographie à résistance électrique (ERT) et la sonde à fibre optique. L'introduction de gaz dans un lit fluidisé circulant liquide-solide, formant par conséquent un lit fluidisé circulant gaz-liquide-solide, a provoqué une retenue de solides en raison de la diminution importante de la flottabilité disponible avec la densité moindre du gaz, même avec une vitesse de liquide quelque peu accrue causée par la retenue de liquide diminuée qui donne de l'espace pour la retenue de gaz. Le gaz passé dans la colonne de montée sous forme de bulles, qui avaient tendance à circuler davantage dans la région centrale de la colonne, donne une non-uniformité plus radiale dans la retenue radiale des phases. La vitesse du gaz a aussi un effet évident sur les retenues des solides; le débit du liquide a un effet beaucoup plus considérable sur les retenues des phases. Le taux de circulation des solides avait également un effet important sur les retenues des phases, le taux de circulation des solides croissant causant beaucoup plus de retenues de solides accrues dans la région centrale que près du mur. Une corrélation a été créée pour les distributions radiales relatives de la retenue des solides dans le LFCGLS, puisque de tels profils radiaux ont été trouvés semblables sur une vaste gamme de conditions d'utilisation, comme celles dans un LFCGS typique. Enfin, on a découvert que les profils des solides axiaux dans un LFCGLS sont beaucoup plus près que ceux d'un LFCLS qui sont très uniformes, que ceux découverts dans un LFCGS, qui sont moins uniformes et qui ont à peu près la forme d'un « S ». [source] Clustering behaviour in gas,liquid,solid circulating fluidized beds with low solid holdups of resin particlesTHE CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, Issue 4 2010Jianhua Liu Abstract The flow in a gas,liquid,solid circulating fluidized bed is self-organised and manifests itself with clustering of particles and bubbles. The clustering behaviour in the fluidized bed at low solid holdups of resin particles was experimentally investigated with a high-speed image measurement and treatment technique of complementary metal oxide semiconductor to enhance the fundamental understanding on such a flow. Several new physical quantities were suggested to characterise such ordered flow structures. The main findings are as follows. The clusters of solid particles largely exist as doublets and triplets, the mixed groups of particles and bubbles mostly exist as one bubble carrying two to four particles. Increasing superficial liquid velocity, particle diameter or density weakens the aggregation degrees of both particle and mixed clusters in the riser and downer, except that the increase of superficial liquid velocity enhances the mixed clustering behaviour in the riser. The climbing of the auxiliary liquid velocity or liquid phase viscosity intensifies the aggregation behaviour, except that the increase of liquid phase viscosity reduces the mixed clustering degree in the riser. The influences of superficial gas velocity and surface tension of liquid phase on the clustering behaviour seem to be a little complex and the trends are not simply increasing or decreasing. The life cycle of solid particle clusters in the GLS riser is not sensitive to the operation conditions, being around 0.07,s. The mixed clusters' life cycle is more sensitive to the conditions and physical properties of phases, changing from 0.02 to 0.07,s. L'écoulement dans un lit fluidisé de circulation gaz-liquide-solide s'organise souvent de lui même et se manifeste avec l'agrégation des particules et des bulles. Le comportement de l'agrégation dans le lit fluidisé à faible retenue de particules de résine solide a été étudié expérimentalement en utilisant une technique d'imagerie ultra-rapide de mesure et de traitement à base de semi-conducteur complémentaire à l'oxyde de métal afin d'approfondir la compréhension fondamentale d'un tel écoulement. Plusieurs nouvelles quantités physiques ont été suggérées pour caractériser une telle structure d'écoulement auto-organisé. Les principaux résultats sont comme suit. Les agrégations de particules solides existent principalement en tant que doublets et triplets, les groupes mixtes de particules et de bulles existent pour la plupart sous la forme d'une bulle comportant deux à quatre particules. Une augmentation de la vitesse superficielle du liquide, du diamètre des particules ou de la densité affaiblit à la fois les degrés d'agrégation des particules et des agrégats mixtes dans la colonne montante et dans la colonne descendante, sauf que l'augmentation de la vitesse superficielle du liquide intensifie le comportement d'agrégation mixte dans la colonne montante. L'accroissement de la vitesse auxiliaire du liquide ou de la viscosité de la phase liquide intensifie le comportement d'agrégation, sauf que l'augmentation de la viscosité de la phase liquide réduit le degré d'agrégation mixte dans la colonne montante. Les influences de la vitesse superficielle du gaz et de la tension de surface de la phase liquide sur le comportement de l'agrégation semblent être quelque peu complexes et les tendances ne sont pas simplement croissantes ou décroissantes. Le cycle de vie des agrégats de particules solides dans la colonne gaz-liquide-solide montante n'est pas sensible aux facteurs, tournant autour de 0.07,s. Le cycle de vie des agrégats mixtes est plus sensible aux conditions de fonctionnement et aux caractéristiques physiques des phases, évoluant de 0.02 à 0.07,s. [source] Continuous protein recovery using a liquid,solid circulating fluidized bed ion exchange system: Modelling and experimental studiesTHE CANADIAN JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, Issue 5 2000Qingdao Lan Abstract In this study, a continuous protein recovery process using a Liquid,Solid Circulating Fluidized Bed (LSCFB) ion exchange system is described and a model with known kinetics has been developed. Experiments and computer simulations using MatlabÔ are conducted at different operating conditions. The effects of hydro-dynamic parameters and kinetic parameters on the performance of the LSCFB ion exchange system are discussed. The model is shown to be applicable for the design of LSCFB ion exchange systems for protein recovery. On décrit dans cette étude un procédé de récupération de protéines continu utilisant un système d'échange d'ions à lit fluidisé circulant liquide-solide (LSCFB) ainsi qu'un modèle basé sur une cinétique connue. Des expériences et des simulations par ordinateur à l'aide de MatlabÔ sont menées pour différentes conditions de fonctionnement. Les effets des paramètres hydrodynamiques et des paramètres cinétiques sur la performance du système d'échange d'ions LSCFB sont analysés. On montre que le modèle est applicable à la conception de systèmes d'échange d'ions LSCFB pour la récupération de protéines. [source] Effect of various parameters on the solid circulation rate in a liquid,solid circulating fluidized bedASIA-PACIFIC JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING, Issue 4 2008P. Natarajan Abstract A liquid,solid circulating fluidized bed (LSCFB) is operated at high liquid velocity, where particle entrainment is highly significant, and between the conventional liquid fluidized bed and the dilute-phase liquid transport regimes. In the present work, systematic experiments were carried out in a 0.094 m i.d. and 2.4 m height laboratory-scale LSCFB apparatus by using various solid particles and tap water as fluidizing medium to study the hydrodynamics. The effects of operating parameters, i.e. primary liquid flow rate in the riser (jf), auxiliary liquid flow rate (ja), total liquid flow rate (jl), particle density (,s), particle diameter (dp) and solid feed pipe diameter (do) on the solid circulation rate were analyzed from the experimental data. Finally, a correlation was developed from the experimental data to estimate solid velocity (solid circulation rate), and was compared with the present experimental and available data in the literature. They agree well with a maximum root mean-square (RMS) deviation of 12%. Copyright © 2008 Curtin University of Technology and John Wiley & Sons, Ltd. [source] | ||||||||||