Flüssigphasenrückvermischung in Blasensäulenreaktoren

Abstract

Die Untersuchung der axialen Durchmischung der Fliissigphase in Abhangigkeit von den Stoff-, Betriebs-und Konstruktionsparametern war Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten, die z. B. in Literatur-Ubersichten von Westphely [I] und Shah et al. [2] zusammengefaljt worden sind. Die Mehrzahl der veroffentlichten Arbeiten wurde an relativ kleinen Versuchsreaktoren bei nur geringen Gasbelastungen durchgefiihrt. Aus industrieller Sicht besteht jedoch ein verstarktes Interesse an Untersuchungen an groBen Reaktoren, die sowohl im homogenen als auch im heterogenen Blasenstromungsbereich betrieben werden [3]. In dieser Arbeit werden Ergebnisse zur axialen Fliissigphasenriickvermischung vorgestellt, wobei sowohl die Forderung nach Untersuchungen an grol3en Reaktoren = 1 m, HR = 9,6 m) als auch die Beriicksichtigung hoher Belastungsbereiche (uGo.max = 0,85 m/s) beachtet wurde. Als MaR fur die axiale Durchmischung wurde der effektive Dispersionskoeffizient D,,, mit einer stationaren MeBmethode (Energiedispersion um eine elektrische Heizquelle) nach dem eindimensionalen Dispersionsmodell bestimmt . Es standen Versuchsreaktoren der Durchmesser-Stufen D, = 0,063 m, 0,196 m und 1,0 m im Hohe/Durchmesser-Verhaltnis von 9,6 bis 17,3 zur Verfiigung. Die Gasleerrohrgeschwindigkeit uGo wurde im Bereich von 1 bis 85 cm/s variiert, die Fliissigkeitsleerrohrgeschwindigkeit betrug im Gleichstrom maximal 4,5 cm/s. Als Stoffsystem diente bei allen hier vorgestellten Versuchen Wasser/Luft bei Raumtemperatur. Die erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Die wichtigste EinfluBgroBe auf die Dispersion stellt der 7000 L

One‐Dimensional Modeling and Simulation of Bubble Column Reactors

“…The validity of this relationship is also proven by the experimental results of Deckwer [4] and Weinspach et al [14]. The energy balance of the built-in heat exchanger can be reduced to the terms for convection and heat transfer.…”

“…The equation by Weinspach et al [14] was explicitly developed to take into account column internals, such as sidefed heat exchangers.…”

WattsApp in Multiphase Systems by Gravity‐Driven Buoyancy and Settling

“…This is a realistic figure as it was evaluated in experiments in a bubble column with such a diameter D [14].…”

Large Bubble Columns for the Oxidation of Cumene in Phenol Processes

“…Wendt [15] presented a correlation for D ax including results from experiments at a bubble column with a diameter of 1 m. For a superficial gas velocity v Go of 2 cm/s Wendt found a dispersion coefficient of 0.25 m 2 /s. Using Eq.…”

“…Hence for the same level of mixing in both the axial and radial direction it should be: H 2 / D ax = (D/2) 2 / D rad (14) or with H = 20 m and D = 4.6 m: D rad = 0.013´D ax (15) But with the previously calculated values for D ax and D rad it was found that D rad = 0.19´D ax (16) Thus mixing in the radial direction is faster than in the axial direction. Only axial dispersion is relevant to the total mixing behavior in the liquid phase.…”