Beter bubbelende slurry
15 maart 2005
STW-onderzoeker Keshav Ruthiya heeft tijdens zijn promotie een
zogeheten slurry-bellenkolom sterk verbeterd. De chemische industrie
gebruikt deze bellenkolommen voor reacties tussen gassen en
vloeistoffen, bijvoorbeeld voor biologische afvalwaterzuivering of het
synthetiseren van koolwaterstoffen. Verschillende bedrijven willen de
resultaten van Ruthiya misschien toepassen in commerciële reactoren.
Ruthiya promoveert op 16 maart aan de Technische Universiteit
Eindhoven.
De Indiase scheikundig technoloog onderzocht hoe katalysatordeeltjes
zich hechten aan de gasbelletjes in een slurry-bellenkolom.
Slurry-bellenkolommen worden veel toegepast in de chemische industrie.
De gassen komen onder in een kolom met een vloeistof-deeltjes
suspensie (slurry) binnen en borrelen vervolgens naar boven. Deze
reactoren zijn goedkoop en makkelijk te maken en daarom erg populair.
De STW-promovendus maakte een model dat de invloed van de
katalysatordeeltjes en andere aanwezige stoffen beschrijft op de
stofoverdracht, de hydrodynamica en de reactiesnelheid in de kolom. De
nieuwe kennis leidt tot betere ontwerpen en daarmee tot
kostenbesparingen voor dit type reactoren. Dit verbetert het
concurrentievermogen van de chemische industrie. Betrokken bedrijven
als Shell, Akzo Nobel, Engelhard en DSM Research zijn zeer
geïnteresseerd in de resultaten van het onderzoek.
De promovendus ontdekte met experimenten hoe de reactiesnelheid in de
kolom is op te voeren. Door de oppervlakte-eigenschappen van de
katalysatordeeltjes te verbeteren, bleken de deeltjes beter te kleven
aan de gasbellen. Zo wordt de katalysator blootgesteld aan een hogere
concentratie gas, en gaat de reactiesnelheid omhoog. Hierdoor neemt de
katalysatorefficiëntie toe, waardoor er minder hoeveelheden van de
dure katalysator nodig zijn.
Soms is het voor de gewenste reactie juist niet goed als de
katalysator wordt blootgesteld aan te grote hoeveelheden gas. In dat
geval moeten juist katalysatoren worden gebruikt die zich zo slecht
mogelijk hechten aan de gasbellen, aldus Ruthiya.
Al tientallen jaren bestuderen chemisch ingenieurs de manier waarop
gassen en vloeistoffen in bellenkolommen met elkaar reageren. Het
gedrag van de katalysatordeeltjes was tot op heden slecht te
voorspellen. De eigenschappen van de katalysatordeeltjes hebben veel
invloed op de reactie, bijvoorbeeld omdat ze samenklonteren of zich
vasthechten aan de gasbellen en niet meer loslaten.
................................
Meer informatie:
* prof. dr. ir. J.C. Schouten of dr. ir. J. van der Schaaf (TUE,
Chemische Reactortechnologie)
* t: +31 (0) 40 247 2850, j.c.schouten@tue.nl, j.vanderschaaf@tue.nl
* www.chem.tue.nl/scr
* promovendus Keshav Ruthiya, B.Chem.Eng
* promotie 16 maart
* promotoren prof. dr. ir. J.C. Schouten en prof. dr. G. Wild,
co-promotor dr. ir. B.F.M. Kuster
Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek