Collapse of dilute suspension in different circulating fluidized bed risers with respect to different particles

The collapse of dilute suspension was studied in three different circulating fluidized bed (CFB) risers with two types of particles. The risers had the same height of 3.0 m but different inner diameters of 66 mm, 97 mm and 150 mm, respectively. FCC particles (Geldart A) and silica sand particles (Geldart B) were used. It was found that the collapse of dilute suspension is characterized by rapid accumulation of particles at the riser bottom, independent of the riser diameter and the types of particles. In accordance with the observation, an approach was developed to determine the collapsing point from experimental measurements. Then, the dilute suspension collapse was found to be dominated by an identical differential pressure drop at the riser bottom. This critical pressure drop is independent of gas velocity and riser diameter, whereas varies with the properties of particles. Riser diameter has different influences for FCC and silica sand particles upon the saturation carrying capacity, the solids circulation rate at the dilute suspension collapse. Under a given gas velocity, the collapse in a larger riser is observed to take place at a larger solids circulation rate for FCC, but at a smaller solids circulation rate for silica sand. This diversified dependence on riser diameter of the saturation carrying capacity was identified as a result of the different influences of the riser diameter on the bed density for those two types of particles. On a etudie la rupture de la suspension diluee dans trois colonnes montantes a lit fluidise circulant (CFB) avec deux types de particules. Les colonnes avaient la meme hauteur de 3,0 m mais differents diametres interieurs, soient 66 mm, 97 mm et 150 mm. Des particules de FCC (Geldart A) et de sable de dice (Geldart B) ont ete utilisees. On a trouve que la rupture de la suspension diluee se caracterisait par I'accumulation rapide de particules au fond de la colonne montante, independamment du diametre de la colonne et du type de particules. Conformement a cette observation, on a developpe une approche afin de determiner le point de rupture a partire de mesures experimentales. On a trouve ensuite que la rupture de la suspension diluee etait dominee par une perte de charge differentielle identique au fond de la colonne. Cette perte de pression critique est independante de la vitesse de gaz et du diametre de la colonne, tandis qu'elle vane avec les proprietes des particules. Le diametre de la colonne exerce differentes influences pour les particules de FCC et de sable de silice sur la capacite de transport de la saturation et la vitesse de circulation des solides a la rupture de la suspension diluee. Pour une vitesse de gaz donnee, on a observe que la rupture dans une colonne montante plus large se produisait a une vitesse de circulation des solides plus grande pour les FCC, mais e une vitesse de circulation des solides moins grande pour le sable de silice. Cette difference de dependance par rapport au diametre de la colonne montante de la capacite de transport de la saturation nous apparait comme resultant de differentes influences du diametre de la colonne sur la masse volumique du lit pour ces deux types de particules.