No abstract

BACKGROUND Oscillatory baffled reactors have good prospect for use in batch to continuous transition for many industries. For reliable design and scale up it is essential to mathematically describe mixing and flow pattern of oscillatory flow. The aim of this study is to investigate the effects of operating conditions on residence time distribution (RTD) of liquid phase in a continuous oscillatory baffled reactor (COBR) and to propose a correlation that accurately describes the flow pattern. RESULTS Analysis of results obtained for a wide variety of operating conditions in two geometrically similar reactors show that increase of oscillation frequency and amplitude both decrease axial dispersion, with a more prominent effect of amplitude. Proposed power‐law correlation is in very good agreement with all performed experiments. Peclet numbers predicted by this correlation are in reasonably good agreement with the literature experimental data and is much better than the ones obtained by the commonly used correlation, which contains more fitting parameters. CONCLUSION Results show that relatively high amplitudes, low frequencies and low to moderate secondary non‐oscillatory flow should be used to ensure effective mixing with a low net flow in COBR. Developed correlation offers a simple, yet reliable way to predict the macroscopic flow pattern of liquid in COBR. © 2017 Society of Chemical Industry

Izvod Ekonomski i ekološki pritisci, kao što su globalna konkurencija, povećanje energetskih i drugih troškova proizvodnje, zahtevi za visokim kvalitetom proizvoda i smanjenje otpada, primoravaju farmaceutsku, finu hemijsku i biohemijsku industriju na radikalne promene u proizvodnji. Jedan od efikasnih načina za sveobuhvatno poboljšanje proizvodnje (smanjenje troškova i bolju kontrolu reakcije) je prelazak sa tradicionalno šaržnih procesa na kontinualne. Međutim, reakcije od interesa za pomenute industrijske sektore su često spore, pa bi kontinualni cevni reaktori trebalo da budu nepraktično velikih dužina za režime strujanja koji obezbeđuju zadovoljavajuće prenose toplote i mase i uske raspodele vremena zadržavanja. Reaktori sa oscilirajućim tokom fluida (ROT) nude rešenje jer obezbeđuju kontinualni rad, strujanje blisko klipnom, visoke prenose mase i toplote, a pri tom se mogu koristiti male brzine strujanja, te su reaktori prihvatljivih dužina za spore reakcije. Ove pozitivne karakteristike se ostvaruju zbog jako dobrog mešanja u reaktoru, usled stvaranja vrtloga pri sudaru generisanog talasa fluida sa internim pregradama. Osim navedenih prednosti u ROT se obezbeđuju i niži smicajni naponi (za isti unos energije) u odnosu na reaktore sa mehaničkim mešalicama, što je značajno za aplikacije u biohemijskom i biomedicinskom inženjerstvu. U ovom preglednom radu je predstavljen princip rada ovih reaktora, različite konstrukcije i osnovni kriterijumi za projektovanje. Prikazani su reprezentativni rezultati istraživanja, koji jasno potvrđuju prednosti ovih uređaja u odnosu na konvencionalne i navedeni su primeri intenzifikacije procesa primenom ROT u različitim industrijskim sektorima, kao što su farmaceutski, polimerni, biogoriva, prerada otpadnih voda i dr. Ključne reči: intenzifikacija procesa, reaktori sa oscilirajućim tokom, šaržni ka kontinualnim procesima, mešanje pomoću oscilacija fluida.

No abstract