The hydrodynamics of a fluidised bed reactor

Anna Rybak,

Dawid Jankowski

Abstrakt

This article presents results concerning the hydrodynamics of a reactor with a porous fluidised bed (group D according to Geldart). Pressure drops were experimentally determined by gas flow through the bed and empty column. Using equations from literature flow resistance on the bed and gas distributor, critical velocity and terminal velocity were calculated and the obtained results were compared with experimental data. The equation which best described the work of the tested fluidised bed was identified through a process of trial and error. The influence of sieve being operated on pressure drops occurring during the process was determined and its applicability in the other conditions was verified.

Streszczenie
W pracy zaprezentowano wyniki dotyczące hydrodynamiki reaktora z porolitową warstwą fluidalną (grupa D wg Geldarta). Eksperymentalnie wyznaczono spadki ciśnienia przy przepływie gazu przez złoże i pustą kolumnę. Korzystając z równań literaturowych, obliczono opory przepływu na złożu, dystrybutorze gazu, prędkość krytyczną i prędkość wywiewania oraz porównano otrzymane wyniki z danymi doświadczalnymi. Metodą prób i błędów znaleziono równanie najlepiej przedstawiające pracę badanego układu fluidalnego, określono wpływ eksploatowanego sita na spadki ciśnienia występujące w trakcie procesu oraz zweryfikowano jego stosowalność w innych warunkach.

Słowa kluczowe: fluidisation, fluidised bed reactor, sieve plate, hydrodynamics, fluidyzacja, reaktor fluidyzacyjny, sito, hydrodynamika
References

[1] Dziubiński M., Prywer J., Mechanika płynów dwufazowych, WNT, Warszawa 2009.

[2] Razumow I.M., Fluidyzacja i transport pneumatyczny materiałów sypkich, WNT, Warszawa 1975.

[3] Kowarska B., Spalanie paliw alternatywnych w reaktorze fluidyzacyjnym z obniżeniem emisji tlenków azotu, Politechnika Krakowska, Kraków 2015.

[4] Kmieć A., Englart S., Ludwińska A., Teoria i technika fluidyzacji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2007.

[5] Berkowicz G., Synteza 2,6-dimetylofenolu we fluidalnym złożu katalizatora żelazowo-chromowego, rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków 2015.

[6] Fluidization, https://en.wikipedia.org/wiki/Fluidization (access: 3.12.2017).

[7] Krystalizacja i fluidyzacja, praca zbiorowa, red. nauk. Jadwiga Rodzynkiewicz-Rudzińska, WNT, Warszawa 1973.

[8] Kmieć A., Zastosowanie i modelowanie procesów i aparatów ze złożem fluidalnym, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2012.

[9] Strumiłło C., Podstawy teorii i techniki suszenia, wyd. 2 zm. i roz., WNT, Warszawa 1983.

[10] Ćwiczenia laboratoryjne z inżynierii chemicznej. Skrypt dla studentów wyższych szkół technicznych, praca zbiorowa, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, Kraków 1979.

[11] Pawłow K.F., Romankow P.G., Noskow A.A., Inżynieria Chemiczna. Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1969.

[12] Iwanowski J., Badanie i modelowanie kinetyki suszenia fluidalnego wybranych ciał stałych, rozprawa doktorska, Politechnika Krakowska, Kraków 2011.

[13] Yang W.-C., Handbook of fluidization and fluid-particle systems, Marcel Dekker, New York 2003.

[14] Procesy kontaktowania faz, http://slideplayer.pl/slide/423669/ (access: 4.01.2018).

[15] Ann-Filters Poland, https://siatkifiltracyjne.com.pl/ (access: 4.01.2018).

[16] Ciborowski J., Podstawy inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa 1965.