Experimental Study of Volumetric Gas-Liquid Mass Transfer Coefficient in Slurry Bubble Columns

Slurry bubble column reactors (SBCRs) are extensively employed in a variety of processes in which efficient contact between the gas, liquid, and solid phases are of critical importance. In this context, in the past decade, SBCRs have found numerous applications in chemical, biochemical, and petrochemical industries. Bubble column reactors offer a number of advantages: superior heat and mass transfer rates, low operating and maintenance costs, excellent mixing of solids, uniform temperature distribution, and compactness. It is well established that a comprehensive understanding of the mass transfer phenomena is essential in order to design and scale-up SBCRs for industrial purposes.

Résumé

Les colonnes à bulles slurry (SBCRs) sont largement utilisées dans une multitude de procédés où le contact efficace entre les phases gazeuse, liquide et solide est d'une importance critique. Dans ce contexte, les SBCRs ont trouvé beaucoup d'applications lors de la dernière décennie dans plusieurs industries chimiques, biochimiques et pétrochimiques. Les colonnes à bulles offrent plusieurs avantages à savoir un transfert de chaleur et de masse élevé, des coûts d'opération et de maintenance diminués, un excellent mélangeage des différentes phases, une distribution uniforme de la température et aussi de la compacité. Il est déjà établi qu'une compréhension complète des phénomènes de transfert de matière est essentielle pour le design et la mise en échelle des SBCRs. Or, ces deux tâches s'avèrent difficiles à réaliser du fait que la vitesse de transfert de matière est liée directement aux dimensions du réacteur, aux conditions opératoires et aux propriétés physiques de chacune des phases.