The Influence of Impeller Geometry on the Gas Bubbles Dispersion in Uro-200 Reactor – RTD Curves

URO-200 reactor belongs to batch reactors used in refining process of aluminium and its alloys in polish foundries. The appropriate level of hydrogen removal from liquid aluminium can be obtained when the mixing of inert gas bubbles with liquid metal is uniform. Thus, the important role is played by the following parameters: flow rate of refining gas, geometry of the impeller, rotary impeller speed. The article presents the results of research conducted on physical model of URO-200 reactor. The NaCl tracer was introduced to water (modelling liquid aluminium) and then the conductivity was measured. Basing on the obtained results the Residence Time Distribution (RTD) curves were determined. The measurements were carried out for two different rotary impellers, flow rate equaled 5, 10, 15 and 20 dm3/min and rotary impeller speed from 250 to 400 rpm every 50 rpm.

Reaktor URO-200 jest reaktorem cyklicznym stosowanym powszechnie w Polsce do procesu rafinacji aluminium i jego stopów. Odpowiedni stopień usuwania wodoru z ciekłego aluminium uzyskuje się wówczas, gdy wymieszanie ciekłego metalu z pęcherzykami gazu obojętnego jest równomierne. Ważną rolę odgrywają takie parametry procesowe jak: natężenie przepływu gazu, kształt wirnika oraz prędkość obrotowa rotora. W artykule przedstawiono wyniki badań w oparciu o model fizyczny reaktora URO-200. Mierzono konduktywność roztworu wodnego (modelującego ciekłe aluminium), do którego wprowadzano znacznik NaCl. W oparciu o otrzymane wyniki wykreślono krzywe mieszania RTD (Residence Time Distribution). Pomiary prowadzono dla dwóch różnych wirników przy natężeniu przepływu gazu 5, 10, 15 i 20 dm3/min oraz przy obrotach wirnika 250, 300, 350 i 400 obr/min.