Agitation of gas-liquid systems. Scale-up effects on the process characteristics

• Autorzy: Karcz J. , Adamiak R. , Kiełbus A.

Warianty tytułu

PL

Mieszanie mechaniczne ukladu ciecz-gaz. Wpływ skali mieszalnika na charakterystyki procesowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The possibility of prediction of the gas hold-up for mechanically agitated gas-liquid systems from a theoretical equation proposed by Kudrewizki [3] has been analyzed in the paper. The calculations have been carried out for coalescing and non-coalescing systems, agitated in the vessel of the inner diameter D equal to 0.634 m and equipped with a Smith impeller or a turbine with flat blades. The results of the computations have been compared with our experimental data. The results of the scale-up effect on the experimentally obtained process characteristics for mechanically agitated gas-liquid systems have also been presented. The measurements were carried out in four agitated vessels equipped with single or dual impellers and differing ten times in the working volume of the fluid. The scale-up effect on the power consumption, gas hold-up and residence time of the gas bubbles in the system has been estimated.

PL

Analizowano możliwość przewidywania zawartości gazu w cieczy w mieszalniku na podstawie teoretycznego równania zaproponowanego przez Kudrewizkiego [3]. Obliczenia przeprowadzono dla układów ciecz-gaz wykazujących bądź nie wykazujących zdolności do koalescencji pęcherzyków gazu. Mieszalnik o średnicy D = 0,634 m, w którym wytwarzano układ dwufazowy, był wyposażony w mieszadło turbinowe Smitha lub mieszadło turbinowe o łopatkach płaskich. Wyniki obliczeń porównano z wynikami badań eksperymentalnych. Zbadano także wpływ skali aparatu na otrzymane doświadczalnie charakterystyki procesowe mieszanych mechanicznie układów ciecz-gaz. W pomiarach użyto czterech mieszalników zaopatrzonych w jedno lub dwa mieszadła, różniących się dziesięciokrotnie objętością roboczą płynu. Oszacowano wpływ skali mieszalnika na moc mieszania, zawartość gazu w cieczy oraz czas przebywania gazu w układzie.

Słowa kluczowe

EN

vessel

PL

Kudrewizki; mieszalnik; mieszanie; moc mieszania

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Chemical and Process Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 28, z. 1
• Strony: 93--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.,Rys., tab.,

Twórcy

autor

Karcz J.

autor

Adamiak R.

autor

Kiełbus A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej Politechniki Szczecińskiej, Al. Piastów 42, 71-065 Szczecin

Bibliografia

• [1] STRĘK F., Agitation and Agitated Vessels (in Polish), Warsaw. WNT 1981
• [2] KAMIEŃSKI J., Agitation of Multi-Phase Systems (in Polish), Warsaw, WNT 2004.
• [3] KUDREWIZKI F., Chem. Techn., 1982, 5, 247
• [4] KUDREWIZKI F., RABE P.. Chem. Eng. Sci., 1986, 41 2247
• [5] DOHI N., MATSUDA Y., ITANO N., SHIMIZU K., MINEKAWA K., KAWALE Y., Chem. Eng. Commun., 1999, 171 211
• [6] GARCIA-OCHOA F., GOMEZ E., Chem. Eng. Sci., 2004, 59, 2489.
• [7] LEWICZ W.G., Fiziko-chimiczeskaja gidrodinamika. Moscow, GIFML, 1959.
• [8] SMITH J.M., Simple performance correlations for agitated vessels, Proc., 7th European Congress on Mixing, 18-20.09.1991 Brugge, Belgium pp. 233-241
• [9] KARCZ J., Inż. Chem. Proc., 1998, 19, 335.
• [10] PINELLI D., MAGELLI F., BAKKER A., MYERS K.J., REEDER M.F., Some features of novel gas dispersion impeller in dual-impeller conflguration, Proc. on CD ROM, 14th Congress of Chem. Eng., CHISA, 27-31.08.2000, Prague, Czech Republic.
• [11] YAWALKAR A.A.. PANGARKAR V.G., BEENACKERS A.C.M., Can. J Chem. Eng., 2002, 80, 158.
• [12] FUJASOWA M., LINEK V., MOUCHA T., Transport characteristic in mechanically agitated gas-liquid dispersion with higher viscosity, Proceed. on CD ROM, Paper 20, 30th Conf. SSCHE, 26-30.05.2003, Tatranske Matliare, Slovakia.
• [13] MAJIROYA H., PINELLI D., MAGELLI F., KUDRNA V., JAHODA M., MACHON V., The gas hold-up in sparged multi-impeller vessel. Proc. on CD ROM, Paper 324, 30th Conf. SSCHE, 26-30.05.2003, Tatranske Matliare, Slovakia.
• [14] MOUCHA T., LINEK V., PROKOPOY A., Chem. Eng. Sci., 2003, 58. 1839.
• [15] PAUL E.L., ATIEMO-OBENG V.A., KRESTA S.M., Handbook of Industrial Mixing, Wiley, Hoboken, 2004.
• [16] KARCZ J., SICIARZ R., BIELKA L., A study of gas-liquid dispersion in a stirred tank eguipped with dual impellers, Paper P28, Proc., 11th European Conf. on Mixing, Bamberg, 14-17.10.2003, 479-486.
• [17] KARCZ J., SICIARZ R., Inż. Chem. i Proc., 2004, 25, 1075.
• [18] PARTHASARATHY R., AHMED N., Trans. IChemE, 1994, 72A, 565.
• [19] ALYES S.S., MAIA C.I., VASCONCELOS J.M.T., Effect ofbubble contamination on the liquidfilm mass transfer coefficient in stirred tanks. Proc. 1th European Conf. on Mixing. Bamberg, 14—17 10.2003, 237-244.
• [20] BAKKER A., VAN DEN AKKER H.A., Trans. IChemE, 1994, 72A, 573.
• [21] MACHON V., MCFARLANE C.M., NIENOW A.V., Power input and gas hold-up in gas-liquid dispersions agitated by axial flow impellers. Proc., 7th European Conf. on Mixing, Brugge. 18-20.09.1991 243-250.
• [22] PAGLIANTI A., TAKENAKA K., BUJALSKI W., TAKAHASHI K., Can. J. Chem. Eng., 2000, 78, 386.
• [23] MACHON V., YLCEK J., SKRIYANEK J., Dual impeller systems for aeration of liquids: an experimental study. Proc. 5th European Conf. on Mixing, Wuerzburg, 10-12.06.1985, 155-169.
• [24] ALYES S.S., MAIA C.I., YASCONCELOS J.M.T, Chem. Eng. Sci., 2002, 57, 487
• [25] YONESSEN J., Chem. Eng., 1998, 3, 80.
• [26] KAMIEŃSKI J., NIŻNIK J., Inż. Chem. Proc., 2001, 22, 585.