بررسی تأثیر ارتفاع بستر بر قطر حبابها و سطح ویژه انتقال جرم در یک”واکنشگر بستر سیّال”

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

آزمایشگاه جابربن حیان، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 1339- 14155، تهران- ایران

چکیده

در این بررسی، پدیدة سیلان و خلاصه‌ای از کاربرد بسترهای سیّال تشریح شده است و با توجّه به ویژگیهای هیدرودینامیکی و عملکرد برجهای بستر سیّال، خلاصه‌ای از خواص واکنشگرهای بستر سیّال حبابی تبیین شده و مدل‌سازی و محاسبات رایانه‌ای برای طرّاحی و ساخت یک برج بستر سیّال به قطر 0.3 و به ارتفاع 5 متر انجام گرفته است. اثر ارتفاع بستر بر قطر حبابها و سطح ویژة انتقال جرم حساب شده و نتایج حاصل مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. شرایط عمل برج و نوع کاتالیزور و خواص آن برای تولید انیدریدمالئیک از اکسایش بوتان نرمال است.  

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Study of the Effect of Bed Height on Bubble Diameter and Mass Transfer Area in a Fluidized Bed Reactor

نویسندگان [English]

  • A.A Ghorbanpour
  • M Ghannadi Maragheh
چکیده [English]

Design, modeling and simulation of fluidized bed risers and reactors depend strongly on the knowledge, operational and hydrodynamic characteristics. In this study effort has been made to describe fluidization phenomenon and its application in fluidized beds is briefly explained. The bubble fluidized bed reactors will be introduced and the computerized calculation needed for simulating of a fluidized bed riser with 0.3m diameter and 5m height will be given. The effect of bed height on the bubble diameter and mass transfer area is calculated and the results are discussed. Operational conditions of the bed, type and characteristics of the catalyst, has been selected so as to suit the production of Maleic Anhydride from the n-Butane oxidation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluidized Bed Reactor
  • fluidization phenomena
  • fuidized bed riser
  • Mass Transfer Area
J. G. Yates, “Fundamentals of fluidized-bed chemical processes,” Thetford Press )1983(.

 

  • F. A. Zenz, “Encyclopedia of chemical technology,” 3rd Ed., 10, 564, Kirk Othmer (1978).

     

  • N. Mostoufi, H. Cui, J. Chaouki, “A comparison of two- and single-phase models for fluidized-bed reactors,” Ind. Eng. Chem. Res., 40, 5526-5532 (2001).

     

  • M. Foka, J. Chaouki, C. Guy, D. Klvana, “Gas-phase hydrodynamics of a gas-solid turbulent fluidized bed reactor,” Chem. Eng. Sci., 51, 713 (1996).

     

  • M. Horio and A. Nonaka, “Generalized bubble diameter correlations for gas-solid fluidized beds,” AICHe J., 33, 1865 (1987).

     

  • D. Bai and A. Issangya, “Characteristics of gas-fluidized beds in different flow regimes,” Ind. Eng. Chem. Res., 38, 803 (1999).

     

  • J. R. Grace and R. Clift, “On the two-phase theory of fluidization,” Chem. Eng. Sci., 29, 327-334 (1974).

     

  • N. Mostoufi and J. Chaouki, “On the axial movement of solids in gas-solid fluidized beds,” Trans. Ind. Chem. Eng. A, 78, 911 (2000).

  • M. Lockett, J. Davidson, D. Harrison, “On the two-phase theory of fluidization,” Chem. Eng. Sci., 22, 1059-1066 (1967).

     

  • H. Cui and N. Mostoufi, “Characterization of dynamic gas-solid distribution in fluidized bed,” Chem. Eng. J., 79, 135 (2000).

     

  • J. Davidson and D. Harrison, “Fluidization,” 2nd Eds., Academic Press, London (1985).

     

  • J. Whrther, “Scale-up modeling for fluidized bed reactors,” Chem. Eng. Sci., 47(9-11), 2475-2462 (1992).

     

  • D. Kunni and O. Levenspiel, “Fluidization engineering,” 2nd Ed., Boston, MA. (1991).

     

  • T. Pugsley, G. Patience, F. Berruti, J. Chaouki, “Modeling the catalytic oxidation of n-Butane to Maleic Anhydride in a circulating fluidized bed reactor,” Ind. Eng. Chem. Res., 31, 2652-2660 (1992).

     

  • D. Geldart, “Types of gas fluidization,” Powder Technol., 7, 285-292 (1973).

     

  • Perry, “Perry’s Chemical Engineering Handbook, 6th Ed. (1984).