Technische Universiteit Delft
Gasinjectie
door M&C
Promotie van dhr. D.O. Christensen: "Distributed Secondary Gas
Injection via a Fractal Injector - A Nature-Inspired Approach to
Improving Conversion in Fluorized Bed Reactors"
30 januari 2008 | 10:00 uur
plaats: Aula TU Delft
De heer D.O. Christensen | Master of Applied Science, Canada
promotor | Prof.dr.ir. M.O. Coppens (TNW)
Distributed Secondary Gas Injection via a Fractal Injector - A
Nature-Inspired Approach to Improving Conversion in Fluorized Bed
Reactors
De conversie in een fluïde bed in het bellenregime wordt beperkt
doordat de stofoverdracht en het contact tussen het gas en de deeltjes
vaak slecht zijn. Het meeste gas is als bellen in de reactor aanwezig.
Dit zorgt voor een kleine oppervlakte-volume verhouding. De bellen
zijn arm aan katalysator deeltjes en het contact is dus slecht. De
chaotische beweging van de bellen is moeilijk te voorspellen en hangt
af van de afmetingen van de reactor. Dit maakt het opschalen van
fluïde bedden erg moeilijk. In dit proefschrift wordt een nieuwe
manier om deze problemen op te lossen voorgesteld.
De natuur maakt gebruik van vertakte fractale structuren, zoals bomen
en longen, die zorgen voor een goede stofoverdracht en een hoge
oppervlakte-volume verhouding. Het opschalen van dit soort structuren
is makkelijk, wat belangrijk is als de boom of long groeit. Dit idee
kan ook op fluïde bedden toegepast worden. Een fractale injector is
ontwikkeld voor zowel 2-D als 3-D systemen om een deel van het totale
gasdebiet op verschillende hoogtes in het bed te introduceren. Om het
effect van deze secondaire gasinjectie op het gedrag van het fluïde
bed te bepalen, richt deze studie zich op vier aspecten: het effect op
de hydrodynamica, de mechanismen die zorgen voor dit effect, de
verblijftijd en menging van het gas in de reactor, en de invloed op de
conversie en selectiviteit van de reactor.
Uit de resultaten blijkt dat de beldiameter afneemt tot 30% (~70%
minder volume) met hogere volumes van secondaire injectie en het
contact tussen het gas en de deeltjes is verbeterd. Uit de resultaten
van die experimenten en modellen blijkt dat de conversie en
selectiviteit stijgt wanneer de fractale injector in gebruik is in een
fluïde bed. Mechanismen voor deze effecten worden voorgesteld.
Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU
Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de
digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft.
Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende
promotie in de Repository te vinden zijn.
Laatst gewijzigd: 20 december 2007