Modelling of slurry hydrodynamics with two-blade impeller in tank reactor

• Autorzy: Wodołażski A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie hydrodynamiki zawiesiny w reaktorze zbiornikowym z mieszadłem dwułopatkowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents computational fluid dynamics (CFD) method to hydrodynamics modelling of slurry in a tank reactor with a mixer. Numerical calculations were performed for two blade impeller. An analysis to obtain a uniform distribution of the solid particles in the whole volume of the slurry reactor has been carried out. Selected results of hydrodynamics simulation suspended solids catalyst CuO/ZnO in paraffin oil were presented respectively. These studies have been designed to determine the velocity and concentration fields of slurry in the reactor. Numerical calculations have been performed for a suspension of different diameter of particles, bulk density in the mixer without baffles. The lack of baffles had to limit the abrasion of solid particulates and improving the better mass transfer between the solid and the liquid phase.

PL

W pracy zaprezentowano metodę obliczeniowej mechaniki płynów (CFD) do modelowania hydrodynamiki zawiesiny w reaktorze zbiornikowym z mieszadłem. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla mieszadła dwułopatkowego. Podjęto analizę nad uzyskaniem równomiernego rozkładu cząsteczek stałych zawiesiny w całej objętości reaktora. Zaprezentowano wybrane rezultaty symulacji hydrodynamiki zawiesiny cząstek stałych katalizatora CuO/ZnO w oleju parafinowym. Badania te miały na celu określenia pól prędkości i stężenia zawiesiny w reaktorze. Obliczenia numeryczne przeprowadzono dla zawiesiny o różnej średnicy cząstek, gęstości złoża w mieszalniku bez przegród. Brak przegród miał na celu ograniczenia ścieralności cząstek ciała stałego oraz zapewnienie lepszej wymianie masy pomiędzy fazą stałą a ciekłą.

Słowa kluczowe

EN

CFD simulation; particle suspension; stirrer tank reactor

PL

symulacja CFD; zawiesina cząstek; reaktor zbiornikowy z mieszadłem

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 4
• Strony: 533--536
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wodołażski A.

• Central Mining Institute Department of Energy Saving and Air Protection Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland

Bibliografia

• 1. Deglon DA, Meyer CJ. CFD modeling of stirred tanks: Numerical considerations. Minerals Engineering, 2006; 19(10): 1059–1068.
• 2. Hosseini S, Patel D, Ein-Mozaffari F, Mehrvar M. Study of solid–liquid mixing in agitated tanks through computational fluid dynamics modeling. Industrial & Engineering Chemistry Research 2010; 49(9): 4426–4435.
• 3. Kasat GR, Khopkar AR, Ranade VV, Pandit AB. CFD simulation of liquid-phase mixing in solid–liquid stirred reactor. Chemical Engineering Science 2008; 63(15): 3877–3885.
• 4. Montante G, Magelli F. Modelling of solids distribution in stirred tanks: Analysis of simulation strategies and comparison with experimental data. International Journal of Computational Fluid Dynamics 2005; 19(3): 253–262.
• 5. Murthy BN, Ghadge RS, Joshi JB. CFD simulations of gas–liquid–solid stirred reactor. Prediction of critical impeller speed for solid suspension. Chemical Engineering Science 2007; 62(24): 7184-7195.
• 6. Qi NN, Wu GY, Wang H, Zhang K, Zhang H. CFD simulation of mixing characteristics in stirred tank by Smith turbine. Journal of Chemical Industry and Engineering (China) 2010; 61(9): 2305–2313.
• 7. Sato Y, Sadatomi M, Sekoguchi K. Momentum and heat transfer in two-phase bubble flow-I. International Journal of Multiple Flow, 1981; 7(2): 167–177.
• 8. Yamazaki H, Tojo K, Miyanami K. Concentration profiles of solids suspended in a stirred tank. Powder Technology 1986; 48(3): 205–216.