Mixing characteristics for gas-liquid system in an external-loop air-lift column

Monika Musiał,

Marcelina Bitenc,

Joanna Karcz

Abstrakt

This paper presents the results of the experimental investigations of hydrodynamics for an external-loop air-lift column. Process characteristics (gas hold-up, liquid velocities, liquid circulation time and mixing time) were analyzed as a function of the modified Froude number. The obtained results were presented graphically and in the form of the quantitative correlations.

Słowa kluczowe: air-lift column, liquid velocity, liquid circulation time, mixing time
References

Akita K., Yoshida F., Gas holdup and volumetric mass transfer coefficient in bubble columns, Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop., 12, 1, 1973, 776-80.

Chisti M.Y., Airlift bioreactors, Elsevier Applied Science, London and New York, 1989.

Hari M., Tan R.B.H., A dynamical systems approach to mixing in circulating flows, Chem. Eng. Technol., 25, 2002, 811-818.

Karcz J., Bitenc M., Domański M., Kacperski Ł., Badania numeryczne przepływu ciecz-gaz w kolumnie air-lift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 51, 6, 2012, 330-331.

Karcz J., Bitenc M., Domański M., Kacperski Ł., Analiza numeryczna zawartości gazu w cieczyi rozkładu rozmiarów pęcherzyków gazu w kolumnie air-lift, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 51, 6, 2012, 332-333.

Karcz J., Bitenc M., Domański M., Musiał M., Analiza eksperymentalna i numeryczna bioprocesu w kolumnie air-lift z zewnętrzną cyrkulacją płynu, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 52, 4, 2013, 334-335.

Karcz J., Musiał M., Bitenc M., Domański M., Charakterystyka wielkości pęcherzy gazowych w strefie wznoszenia kolumny air-lift z zewnetrzną cyrkulacją cieczy, Inżynieria i Aparatura Chemiczna, 52, 4, 2013, 336-337.

Karcz J., Musiał M., Bitenc M., Domański M., CFD modelling of the fluid flow characteristics In an external-loop air-lift reactory, Chemical Engineering Transactions, 32, 2013, 1435-1440.

Kawalec-Pietrenko B., Charakterystyka hydrodynamiczna i wymiana masy w trójfazowym reaktorze airlift z cyrkulacją wewnętrzną, Politechnika Gdańska, 1992.

Kawalec-Pietrenko B., Cisiak Z., Mrowiska M., Cyrkulacja cieczy w wewnątrzbiegowym reaktorze air-lift z komorą mieszania pod dystrybutorem gazu, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, 18, 1997, 661-674.

Keshavarz Moraveji M., Sajjadi B., Jafarkhani M., Davarnejad R., Experimental investigation and CFD simulation of turbulence effect on hydrodynamic and mass transfer in a packed bed airlift internal loop reactor, International Communications in Heat and Mass Transfer, 38, 2011, 518-524.

Kulkarni A.A., Joshi J.B., Kumar V.R., Kulkarni B.D., Simultaneous measurement of gas hold-up profiles and interfacial area using LDA in bubble columns: predictions by multiresolution analysis and comparison with experiments, Chemical Engineering Science, 56, 2001, 6437-6445.

Luo H-P, Al-Dahhan H. M., Verification and validation of CFD simulations for local flow dynamics in a draft tube airlift bioreactor, Chemical Engineering Science, 66, 2011, 907-923.

Šimčik M., Mota A., Ruzicka M. C., Vicente A., Teixeira J., CFD simulation and experimental measurement of gas holdup and liquid interstitial velocity in internal loop airlift reactor, Chemical Engineering Science, 66, 2011, 3268-3279.

Wang T., Wang J., Jin Y., Experimental Study and CFD Simulation of hydrodynamic behaviors in an external loop airlift slurry reactor, The Canadian Journal of Chemical Engineering, 82, 2004,1183-1190.