A comparative study of gas hold-up, bubble size, interfacial area and mass transfer coefficients in stirred gas–liquid reactors and bubble columns

• Published in: Chemical engineering and processing 2001, Vol.40 (2), p.97-111
• Main Authors: Bouaifi, Mounir, Hebrard, Gilles, Bastoul, Dominique, Roustan, Michel
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Bubble size; Gas hold-up; Gas–liquid contactors; Interfacial area; Mass transfer coefficients
• ISSN: 0255-2701; 1873-3204
• DOI: 10.1016/S0255-2701(00)00129-X

The overall gas hold-up ε g, the volumetric mass transfer coefficient k 1 a, the liquid side mass transfer coefficient k 1, the volumetric interfacial area a, the bubble size d bs and bubble distribution have been characterised in two bubble columns and a non-standard vessel equipped with various dual-impeller combinations. In the bubble columns, the effects of gas flow rate, sparger type and column diameter were investigated. In the dual-impeller stirred reactor, the effects of rotational speed, gas flow rate, impeller type and diameter were studied. The performances of the two reactors are compared here, and some relationships are proposed and compared with existing correlations. La rétention gazeuse globale ε g, le coefficient de transfert de matière volumétrique k l a, le coefficient de transfert de matière côté liquide k l, l'aire interfaciale volumétrique a, le diamètre d bs et la distribution de diamètre des bulles ont été caractérisés respectivement dans deux colonnes à bulles et une cuve non standard équipée de diverses configurations mettant en jeu deux mobiles d'agitation. Les effets du type de distributeur de gaz et du diamètre de la colonnes ont été étudiés pour le premier type de réacteur. Les effets de la vitesse d'agitation, du débit gazeux et du type d'agitateur ont été mis en évidence pour le second type de réacteur. Les performances des deux réacteurs sont comparées entre elles et confrontées à des corrélations existantes dans la littérature.