液・固および3相流動層における半径方向の液混合
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概要
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液・固2相および気・液・固3相流動層における半径方向の液混合拡散係数<I>E<SUB>rl</SUB></I>をトレーサー拡散法により測定した.測定は内径0.074と0.15mの塔を用い, 空気-水系に流動化粒子として直径1.1〜4.8mmの4種類のガラス球 (密度2500kg/m<SUP>3</SUP>) と直径2.0mmの無孔性アルミナ球 (密度3550kg/m<SUP>3</SUP>) を用いて行った.<BR>両流動層の<I>E<SUB>rl</SUB></I>は層空隙率に対して最大値をとる挙動を示し, 塔径の増大と共に増大した.両流動層の修正ペクレ数<I>Pe<SUB>rl,m</SUB></I>と修正レイノルズ数Re<SUB>m</SUB>の関係は次式で良好に表された.<BR><I>Pe<SUB>rl,m</SUB></I>=5.0 (<I>Re<SUB>m</SUB>/Re<SUB>m,mf</SUB></I>) <SUP>-2.4</SUP>+7.2×10<SUP>-4</SUP> {<I>Re<SUB>m</SUB></I> (μ<SUB><I>l</I></SUB>/μ<SUB>0</SUB>)} <SUP>1.3</SUP><BR>ここで, <I>Pe<SUB>rl, m</SUB></I>=<I>d<SUB>e</SUB></I> (<I>U<SUB>l</SUB></I>+<I>U<SUB>g</SUB></I>) / (ε<I><SUB>l</SUB> E<SUB>rl</SUB></I>), <I>Re<SUB>m</SUB></I>=<I>d<SUB>e</SUB>U<SUB>l</SUB></I>ρ<SUB><I>l</I></SUB>/ (ε<SUB><I>l</I></SUB> μ<SUB><I>l</I></SUB>) および<I>d<SUB>e</SUB></I>= (ε<SUB><I>g</I></SUB>+ε<SUB><I>l</I></SUB>) ×<I>D<SUB>c</SUB></I>/ {1+1.5 (<I>D<SUB>c</SUB>/d<SUB>p</SUB></I>) (1-ε<SUB><I>g</I></SUB>-ε<SUB><I>l</I></SUB>)} である.ただし, 液・固流動層におけるこれらの変数の値は<I>U<SUB>g</SUB></I>=0,ε<SUB><I>g</I></SUB>=0とおいたものに等しい.また, <I>Re<SUB>m,mf</SUB></I>は液・固流動層の流動化開始時における修正レイノルズ数である.さらに, <I>U<SUB>l</SUB>, U<SUB>g</SUB></I>=液およびガスの空塔速度, <I>D<SUB>c</SUB></I>=塔径, <I>d<SUB>p</SUB></I>=粒子径, ε<SUB><I>g</I></SUB>, ε<SUB><I>l</I></SUB>, ε<SUB><I>s</I></SUB>=気, 液, 固各相のホールドアップ, μ<SUB><I>l</I></SUB>=液粘度およびμ<SUB>0</SUB>=20℃の水の粘度である.<BR>両流動層の半径方向の熱移動と液混合の間には相似性が成立し, 上記の相関式はそのまま熱移動から求まる半径方向の液混合拡散係数に対して適用できた.
- 社団法人 化学工学会の論文
著者
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安西 晟
鳥取大学工学部資源循環化学科
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福間 三喜
鳥取大学工学部資源循環化学科
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室山 勝彦
鳥取大学工学部資源循環化学科
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福間 三喜
鳥取大学工学部 生物応用工学科
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室山 勝彦
鳥取大学工学部 資源循環化学科
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