Geïntensiveerde reactoren worden gebruikt in verschillende chemische processen. Een van die reactoren is de roterende gepakte bed (RPB) reactor die hoge centrifugaalkrachten gebruikt om chemische reacties tussen bestanddelen te versnellen. Echter, de RPB-reactor heeft een aantal problemen die de efficiëntie beïnvloeden. Met dit in gedachten, voor dit doctoraat Onderzoek, Jasper Hacking ontwierp een nieuwe reactor die wordt aangeduid als roterende vloeistofherverdeler. Sleutel tot de nieuwe reactor is de opname van met vloeistof gevulde ringen in de pakking, die helpen om verschillende problemen aan te pakken die verband houden met traditionele RPB-reactoren. Hacking verdedigde zijn proefschrift op 7 oktober.

De roterende gepakte bed (RPB) reactor is een goed voorbeeld van een reactor die de efficiëntie kan verbeteren, uitgaven en duurzaamheid van chemische processen. Een centraal punt bij het circulaire ontwerp van de RPB-reactor is echter dat vloeibare chemicaliën (die afhankelijk zijn van het proces) niet gelijkmatig in de reactor worden verdeeld. Dit kan leiden tot droge plekken, die de efficiëntie van de chemische reacties in de reactor negatief kunnen beïnvloeden.

Een ander probleem heeft betrekking op het sproeien van de vloeibare chemicaliën op het gepakte bed met behulp van een mondstuk. Het is aangetoond dat tussen de 70% en 80% van de massaoverdracht plaatsvindt tijdens het spuiten, en niet in de verpakking zoals gewenst.

Nieuw verbeterd ontwerp

In een nieuw reactorontwerp doctoraat onderzoeker Jasper Hacking pakte deze problemen aan door ervoor te zorgen dat de vloeistofstromen die de reactor binnenkomen eerst op de pakking vallen, en van daaruit worden ze door de reactor herverdeeld. Dit leidt tot een verbetering van de efficiëntie. In aanvulling, het ontbreken van een sproeikopontwerp voor het sproeien van de pakking betekent dat de rotoren in de reactor kunnen worden gestapeld, wat op zijn beurt zorgt voor een grotere intensivering van het proces en helpt het proces efficiënter te laten verlopen.

In een traditionele RPB-reactor zijn er niet veel mogelijkheden om de pakking aan te passen. Elke pakking is ontworpen voor een bepaald chemisch proces en bevestigd aan de rotor. Helaas, dit betekent dat u voor elke nieuwe reactor een andere pakking nodig heeft. Voor zijn reactorontwerp Bij het hacken hoorde een soort mand die verschillende soorten verpakkingen kan bevatten. Als resultaat, dit maakt het gemakkelijker om de verpakking te veranderen voor gebruik met een nieuw chemisch proces.

Warmteoverdracht

Eindelijk, het vermogen tot warmtewisseling van de RPB-reactor wordt beperkt door het onvermogen voor warmte om in de pakking te bewegen. Een dergelijk nadeel is nadelig voor de reactor aangezien de centrale reacties plaatsvinden in de pakking en een effectieve energieoverdracht belangrijk is voor deze reacties.

De roterende vloeistofverspreider van Hacking heeft de mogelijkheid om warmte in de pakking over te dragen dankzij de combinatie van ringen in de pakking en de toevoeging van een externe warmtewisselaar.

Resultaten gepresenteerd in het Hacking's proefschrift laten zien dat deze nieuwe proof-of-principle-reactor een goed en effectief alternatief biedt voor de traditionele RPB-reactor. Echter, voordat de reactor in bestaande processen kon worden gebruikt, ten aanzien van het ontwerp dienen aanvullende maatregelen te worden genomen. Bijvoorbeeld, het zou gunstig zijn als de reactor een hoger vloeistofvolume en een betere herverdeling van de vloeistof in de reactor mogelijk zou maken. Dit kan worden bereikt door de straal van de reactor te vergroten.