Reconciling Electrical Resistance Tomography (ERT) Measurements with a Fluid Mixing Model for Semi-Batch Operation of a Stirred Vessel

Abstract

An electrical resistance tomography (ERT) system retrofitted to a 2.3 m3 vessel has been used to image the vessel volume for single feed semi-batch operation. Images reconstructed from the raw ERT measurements may be represented as time incremented 3-D iso-surface representations of the fluid mixing. ERT derived mixing curves have been evaluated against a network of zones (NOZ) mixing model, which is able to compute the time evolving concentration fields. Like the ERT system, the NOZ model is also able to visualise the evolving feed plume and has the power to predict the corresponding time-wise reaction behaviour in space for a simple A + B → products reaction. On a eu recours à un système de tomographie à résistance électrique (ERT) adapté à un réservoir de 2,3 m3 pour cartographier le volume du réservoir pour un fonctionnement semi-discontinu à alimentation unique. Les images reconstruites à partir de mesures d'ERT brutes peuvent être représentées sous forme d'une série chronologique d'iso-surface en 3-D du mélange de fluide. Les courbes de mélange établies par ERT sont évaluées par rapport à un modèle de mélange à réseau de zones (NOZ), qui est capable de calculer l'évolution du champ de concentration dans le temps. À l'instar du système ERT, le modèle NOZ est également capable de visualiser le panache d'alimentation en évolution et de prédire le comportement dans le temps et l'espace d'une réaction simple A+B → produit.