Effect of operating conditions on the hydrodynamics in fountain confined conical spouted beds

Abstract

La estabilidad y el funcionamiento de los spouted beds se ven muy afectados por las características de las partículas. En consecuencia, se ha estudiado el comportamiento hidrodinámico de los spouted beds cónicos para partículas finas que difieren en tamaño y densidad en una amplia gama de caudales de aire de entrada. Este conocimiento es esencial para un exitosa escalado e implementación industrial del del spouted bed. Por lo tanto, se ha determinado el efecto que tienen la velocidad del aire y las propiedades del sólido (densidad y tamaño) sobre la velocidad local del sólido en un spouted bed de fuente confinada utilizando una técnica de boroscopio (Velocimetría de seguimiento de partículas, PTV) aplicada a varias configuraciones de lecho. Los resultados muestran una estrecha relación entre la velocidad del aire de entrada y la velocidad local del sólido, siendo el contacto gas-sólido especialmente vigoroso en las configuraciones sin tubo y con tubo central de aberturas. El caudal de circulación de sólidos es más bajo cuando se utiliza un tubo central no poroso debido a las bajas velocidades verticales de los sólidos en la zona anular, incluso con caudales de aire altos. Sin embargo, las velocidades verticales en la zona anular aumentan cuando aumentan el tamaño y la densidad de las partículas, aunque estas velocidades son menores en las regiones de spout y la fuente debido al mayor intercambio de momento requerido para su aceleración.