Some aspects of high-pressure phenomena of bubbles in liquids and liquid–solid suspensions

Fan, Liang‐Shih; Yang, Guoqiang; Lee, D.J.; Tsuchiya, Katsumi; Luo, Xukun

doi:10.1016/s0009-2509(99)00348-6

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“…The figure also shows that the bubble rise velocity estimated by the proposed equation, i.e., Eq. (16), is within 0.3 -1.2 m/s, which agrees well with the literature data given in Fan et al (1999). Figure 10 shows the comparison of the actual bubble rise velocity predicted by Eq.…”

Section: Heat Transfer Modelsupporting

confidence: 88%

Engineering Development of Slurry Bubble Column Reactor (Sbcr) Technology

Toseland¹

2000

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Section: Heat Transfer Modelsupporting

confidence: 88%

Engineering Development of Slurry Bubble Column Reactor (Sbcr) Technology

Toseland¹

2000

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“…It can be seen that the heat transfer coefficient increases with increasing gas velocity and with increasing solids concentration, i.e., with factors which favour the heterogeneous regime. More recent work by Fan et al [68] has shown that the heat transfer coefficient is also affected by the system pressure (Fig. 57b).…”

Section: Heat Transfer In Bubble Columnsmentioning

confidence: 85%

A Scale-Up Strategy for a Commercial Scale Bubble Column Slurry Reactor for Fischer-Tropsch Synthesis

Krishna

2000

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Stratégie d'extrapolation vers un réacteur industriel de synthèse Fischer-Tropsch en colonne à bulles avec catalyseur en suspension -Les réacteurs à colonne à bulles trouvent de plus en plus d'applications dans l'industrie. Cette technologie est très en vue dans les procédés de transformation du gaz naturel en carburants liquides et en oléfines légères par le procédé de Fischer-Tropsch. On rencontre des problèmes considérables pour l'étude et l'extrapolation de ce type de réacteur. D'abord, il faut une grande capacité de traitement du gaz, ce qui nécessite l'emploi de réacteurs d'un grand diamètre, généralement de 5-8 m, souvent en parallèle. En deuxième lieu, le procédé fonctionne à haute pression, généralement 40 bar. Ensuite, pour obtenir un haut rendement, il est nécessaire d'avoir une grande hauteur de réacteur, généralement de 30-40 m, et d'utiliser des suspensions très concentrées, à presque 40 % en volume. Enfin, la nature exothermique du procédé exige d'insérer des tubes de refroidissement dans le réacteur pour évacuer la chaleur dégagée. La commercialisation de cette technologie dépend absolument d'une réelle compréhension des principes d'extrapolation des colonnes à bulles dans les conditions mentionnées ci-dessus, principes qui vont au-delà de la plupart des théories et des corrélations publiées. Pour développer de véritables règles d'extrapolation de ces réacteurs avec catalyseur en suspension, nous avons réalisé un programme complet d'étude hydrodynamique (taux de rétention du gaz, distribution radiale des vitesses de liquide, mélange en retour des liquides) dans des colonnes ayant un diamètre de 0,05; 0,1; 0,15; 0,174; 0,19; 0,38 et 0,63 m. Pour la phase liquide, on a utilisé divers liquides (eau, tétra-décane, paraffine, huile de Tellus). On a ajouté dans les paraffines des particules de silice à des concentrations allant jusqu'à environ 40 % en volume afin d'étudier l'hydrodynamique de la suspension. Une colonne de 0,15 m de diamètre a été mise sous des pressions de 0,1 à 1,3 MPa avec un système air/eau, et l'on a mesuré le taux de rétention du gaz et le transfert de masse gaz/liquide. De plus, une étude d'images vidéo a été réalisée sur une colonne rectangulaire à deux dimensions, pour étudier les caractéristiques de montée des bulles simples, les interactions entre les bulles, et les phénomènes de rupture et de coalescence. Nos expériences montrent que le diamètre de la colonne, les pressions élevées et la concentration de la suspension exercent une influence importante sur l'hydrodynamique. Ces effets ne sont pas convenablement décrits dans les corrélations déjà publiées dans la littérature. L'extrapolation des données obtenues dans des unités de laboratoire à froid vers des réacteurs à une échelle industrielle demande une approche systématique basée sur la compréhension des principes d'extrapolation de la dynamique des bulles et du comportement des dispersions à deux phases dans les colonnes à grande échelle. Nous développons ici, pour l'extrapolation du réacteur à colonne à bulles...

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“…The cause is the propagation of Kevin-Helmholtz instability and internal gas circulation, as stated in refs. [91,97]. In particular, Kitscha and Mustafaogullari [22] applied this instability to model the break-up phenomena in bubble columns operated at high pressures.…”

Section: Pressure and Temperaturementioning

confidence: 99%

Two-Phase Bubble Columns: A Comprehensive Review

2018

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We present a comprehensive literature review on the two-phase bubble column; in this review we deeply analyze the flow regimes, the flow regime transitions, the local and global fluid dynamics parameters, and the mass transfer phenomena. First, we discuss the flow regimes, the flow regime transitions, the local and global fluid dynamics parameters, and the mass transfer. We also discuss how the operating parameters (i.e., pressure, temperature, and gas and liquid flow rates), the operating modes (i.e., the co-current, the counter-current and the batch modes), the liquid and gas phase properties, and the design parameters (i.e., gas sparger design, column diameter and aspect ratio) influence the flow regime transitions and the fluid dynamics parameters. Secondly, we present the experimental techniques for studying the global and local fluid dynamic properties. Finally, we present the modeling approaches to study the global and local bubble column fluid dynamics, and we outline the major issues to be solved in future studies.

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Some aspects of high-pressure phenomena of bubbles in liquids and liquid–solid suspensions

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Engineering Development of Slurry Bubble Column Reactor (Sbcr) Technology

Engineering Development of Slurry Bubble Column Reactor (Sbcr) Technology

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Two-Phase Bubble Columns: A Comprehensive Review

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