Akışkan yatakta gaz fazındaki karışmanın incelenmesi

Abstract

ÖZET Küresel biçimde reçine taneciklerinin (cL = 0, 715 mm ) dolgu maddesi olarak kullanıldığı, hava ile akışkanlaştırılan 10 cm çapında ve 9,2 cm yatak yüksekliğinde, pleksiglastan yapılmış bir akışkan yatakta gaz fazındaki karışma, bu çalışmada geliştirilen yeni bir ölçme yöntemi (Şerit Lekeleme Yöntemi) ile deneysel olarak incelenmiştir. Akışkanlaştırıcı olar K hava, izleyici olarak da brom buharı kullanılmıştır. Sistem yatışkın durumdadır. Akışkan yataktaki gaz karışımında, merkezden değişik uzaklık - lardaki brom buharı derişimi, kolon içine daldırılan ve içinde nişasta - Ki çözeltisi ile ıslatılmış kağıt şeritler bulunan test borularıyla ölçülmüştür. Brom buharının kağıt şeritler üzerinde oluşturduğu leke yüksekliği, o noktadaki izleyicinin derişimini hesaplamaya yardımcı olmuştur. Deneyler sırasında esas hava akış hızı 9,3 cm/sn ile 32,6 cm/sn arasında değiştirilmiş, z = 4, 6, 8, ve 9,5 cm olmak üzere dört ayrı yatak yüksekliğinde ölçmeler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, iki -boyutlu difüzyon modelinden elde edilen kuramsal sonuçlarla karşılaştırılmış ve derişim eğrilerinin denkleştirilmesiyle radyal ve eksenel yöndeki dağılım (dispersion) katsayıları (Dr ve Da ), bu katsayıların %, r ve % ile değişimleri incelenmiştir. İki - boyutlu difüzyon modeli yardımıyla elde edilen derişim profilleri ile deneysel olarak bulunan profiller arasında benzer bir değişim bulunmuştur. Anahtar kelimeler : Akışkan yatak, akışkanlaştırıcı ve izleyici gaz, şerit lekeleme yöntemi, dağılım katsayısı, difüzyon modeli. - ıı -

ABSTRACT Aysel Atımtay,Ph.D. Hacettepe University, 1974 A new measurement technique (Strip Staining Method) is experimentally analyzed for the mixing in the gas phase in a fluidized bed. The fluidized bed of plexiglass material is 10 cm in diameter, has a bed height of 9,2 cm with spherical amberlite resin particles (dp = 0,715 mm) used as solid phase. Air is utilized as fluidizing gas and bromine vapor as tracer gas. The system is in steady state. The bromine vapor cone a,. rations, in the gas phase of the fluidized bed at various radial distances from the center, are measured by test tubes in which a paper strip wetted with starch and KE solutions are placed. The test tubes are inserted to/certain depths of the bed as desired. The height of the stain on the paper strip caused by bromine vapor is made use of to calculate the concentration of tracer at that point. During experiments, fluidizing air flow rates are varied between 9,3 cm/sec - 32,6 cm/sec and measurements are taken at four different bed heights for z = 4, 6, 8 and 9,5 cm. The experimental results are compared with theoretical results obtained from a two - dimensional diffusion model. By fitting the concentration curves (theoretical and experimental), the radial and axial dispersion coefficients (Dr andDa), and their variations with u0, r, and z are studied. A similar trend of the concentration profiles obtained from experiments and two - dimensional diffusion model is observed. Key words : Fluidized bed, fluidizing and tracer gas, strip staining method, dispersion coefficient, diffusion model. - iii -