Blasensäulen stellen einen wichtigen Mehrphasenapparat für Reaktionen oder reaktive Trennaufgaben in der Verfahrenstechnik dar. Zur Auslegung von Blasensäulen werden häufig Korrelationen zur Beschreibung eingesetzt, die Werte wie Gasleerrohrgeschwindigkeit oder den Gasgehalt berücksichtigen. Aufgrund der komplexen Wechselwirkungen an der Phasengrenzfläche reichen diese experimentell gut bestimmbaren, integralen Parameter häufig nicht aus. Im Rahmen des Beitrags werden Messverfahren zur Bestimmung der Phasenanteile von Gas und Flüssigkeit über dem gesamten Querschnitt von Blasensäulen im Technikumsmaßstab vorgestellt. Dabei wird insbesondere der in eigenen Experimenten eingesetzte Gittersensor diskutiert.Bubble columns are an important device for multi-phase reactions or reactive separation processes in chemical engineering. For the design of bubble columns one can use empirical correlations which consider values like superficial gas velocity or gas holdup. These integral parameters can be measured quite well. But due to complex interactions at the bubble surface these integral parameters are insufficient to describe the behavior of bubble columns. This paper will present some measurement methods which can be used to determine the phase fractions of gas and liquid over the entire cross section of a bubble column in pilot-plant scale. In particular, the wire mesh sensor used in own experiments is discussed.

Blasensäulenreaktoren sind zwar mechanisch einfache Apparate, die in ihnen vorherrschenden Gas-Flüssig-Interaktionen sind aber bedeutend komplexer. Die Auslegung anhand des axialen Dispersionsmodells hat entscheidende Nachteile in der Beschreibung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Gas-und Flüssigphase. Obwohl die numerische Strömungsmechanik in den letzten Jahren, auch aufgrund steigender Rechnerkapazitäten und -leistungen, sehr vielversprechende Fortschritte gemacht hat, ist die Berechnung des Betriebsverhaltens industrieller Blasensäulenreaktoren nicht verifizierbar. Als Alternative bieten sich eine Unterteilung des Reaktors in Teilbilanzräume an. Diese als Kompartment-Modellierung bekannte Beschreibungsmethode wird im Rahmen des Beitrags erläutert und diskutiert.Bubble column reactors are mechanical simple apparatuses, but the interactions between the liquid and gas phases have proven to be more complex. The description with an axial dispersion model has significantly disadvantages describing those physical phenomena. Although numerical fluid dynamics promising progress, not only backed by the increase in computational power and capacities, these calculations are not yet verifiable for industry sized reactors. An alternative approach is to divide the reactor in smaller material balance envelopes. This approach, known as compartment modeling, is explained and discussed in this article. Abbildung 4. Vergleich zwischen CBC-(links) und LBL-Agglomeration (rechts) [27]. Abbildung 5. Exemplarische Ergebnisse einer CBC-Agglomeration auf Grundlage einer Strömungssimulation (links: axiale Flüssigkeitsgeschwindigkeit (von schwarz nach weiß), rechts: schwarze Linien stellen die Kompartmentgrenzen dar).

No abstract

No abstract

Partikel ausübt und wiederum durch anwesende Partikel und deren Bewegung beeinflusst wird, eine wichtige Rolle.Ist man über die Möglichkeiten der herkömmlichen numerischen Simulationsverfahren wie CFD-DEM-Kopplungen mit empirischen Rauhigkeits-und Abscheidemodellen hinaus an der numerischen Untersuchung beliebiger Partikel-und Wandgeometrien interessiert, muss man auf direkte numerische Simulationen auf der Mikroskala zurückgreifen.Es