Solid-liquid mass transfer in a rotary drum

The solid-liquid mass transfer coefficient for slurries agitated in rotating drums with baffles was measured using the dissolution of β-naphthol as a tracer in silica sand slurries. The effects of drum rotation rate (0.33 to 15 min−1), slurry holdup (4.4% to 17%) and solids volume fraction (0 to 0.62) on the solid-liquid mass transfer were investigated with a slurry particle diameter of 4.6 × 10−4 m. Mass transfer coefficients were corrected for the effect of particle shrinkage due to dissolution of the tracer. The mass transfer coefficient increased with increasing rotational speed of the drum from 0.005 to 0.045 mm.5-1. Two types of slurry motion were observed; well mixed slurry flowing over the baffles and segregation of solids on the baffles. The mass transfer coefficients from the present study, along with literature data, correlated with the Froude number to the 0.36 power, for Froude numbers from 10−6 to 10−1. Le coefficient de transfert de matiere solide-liquide pour des boues agitees dans des tambours rotatifs munis de chicanes a ete mesure au moyen de la dissolution du β-naphtol comme traceur dans des suspensions de sable de silice. Les effets de la vitesse de rotation des tambours (de 0.33 a 15 min−1), de la retention des suspensions (de 4.4 a 17%) et de la fraction volumique des solides (de 0 a 0.62) sur le transfert de matiere solide-liquide ont ete etudies avec un diametre de particules de boue de 4.6 × 10−4 m. Les coefficients de transfert de matiere ont ete corriges pour l'effet de la contraction des particules en raison de la dissolution du traceur. Le coefficient de transfert de matiere augmente avec la vitesse de rotation du tambour de 0.005 a 0.045 mm.5−1. Deux types de deplacement des suspensions ont ete observes: une boue bien melangee s'ecoulant au-dessus des chicanes et la segregation des solides sur les chicanes. Les coefficients de transfert de matiere de la presente etude, ainsi que des donnees issues de la litterature scientifique, montrent une correlation avec le nombre de Froude a la puissance 0.36 pour des nombres de Froude compris entre 10−6 et 10−1.