In de chemische industrie is procesontwikkeling en procesintensifiëring een voortdurend aandachtspunt. Recent werd opereren in een centrifugaalveld, als alternatief voor het zwaartekrachtveld, voorgesteld. Hierdoor kan het benodigde reactorvolume gereduceerd worden, terwijl de doorvoer van reagentia kan toenemen. Ook massa-en warmte-overdracht in de reactor zullen verbeteren.
In dit werk wordt een brede studie gemaakt van de gas-vast-vortex-reactor waar het centrifugaalveld gerealiseerd wordt door de introductie van het gas via tangentiële inlaten rond de omtrek van de cilindrische reactor. De hydrodynamica in de reactor, de vorming van het bed aan vaste deeltjes, de stabiliteit van het bed en de maximale capaciteit aan vast materiaal in de reactor worden gemeten over een wijd bereik aan werkingsvoorwaarden.
Een pilootreactor met een diameter van 0.54m, een lengte van 0.1m en 36 gasinlaten (2 mm) werd gebouwd. Hydrodynamica en bedvorming voor drie materialen met een dichtheid van 900 tot 1800 kg/m3, drie deeltjesdiameters van 1 tot 2 mm, en vijf gasinlaatsnelheiden door de tangentiële inlaten van 55 tot 110 m/s worden getest. Drukprofielen over het bed worden vastgelegd met druksensoren. Deeltjessnelheden worden gemeten met een 2-dimensionale Particle Image Velocimeter.
Mogelijke industriële toepassingen worden overwogen en een numerieke studie van één ervan wordt uitgevoerd.
| |