Les réacteurs intensifiés sont utilisés dans divers procédés chimiques. L'un de ces réacteurs est le réacteur à lit fixe rotatif (RPB) qui utilise des forces centrifuges élevées pour accélérer les réactions chimiques entre les constituants. Cependant, le réacteur RPB a un certain nombre de problèmes qui affectent son efficacité. Avec ça en tête, pour ce doctorat recherche, Jasper Hacking a conçu un nouveau réacteur appelé redistributeur de liquide rotatif. La clé du nouveau réacteur est l'inclusion d'anneaux remplis de liquide dans le garnissage, qui aident à résoudre plusieurs problèmes associés aux réacteurs RPB traditionnels. Hacking a soutenu sa thèse le 7 octobre.

Le réacteur à lit fixe rotatif (RPB) est un excellent exemple de réacteur qui peut améliorer l'efficacité, les dépenses et la durabilité des procédés chimiques. Un problème central avec la conception circulaire du réacteur RPB est qu'il ne distribue pas uniformément les produits chimiques liquides (qui dépendent du processus) dans le réacteur. Cela peut conduire à des zones sèches, ce qui peut affecter négativement l'efficacité des réactions chimiques dans le réacteur.

Un autre problème concerne la pulvérisation des produits chimiques liquides sur le lit tassé à l'aide d'une buse. Il a été montré qu'entre 70% et 80% du transfert de masse a lieu lors de la pulvérisation, et non dans l'emballage comme cela serait préférable.

Nouveau design amélioré

Dans une nouvelle conception de réacteur, doctorat le chercheur Jasper Hacking a résolu ces problèmes en s'assurant que les flux liquides entrant dans le réacteur tombent d'abord sur le garnissage, et de là sont ensuite redistribués dans tout le réacteur. Cela conduit à une amélioration de l'efficacité. En outre, l'absence de conception de buse pour la pulvérisation du garnissage permet d'empiler les rotors dans le réacteur, ce qui à son tour permet une plus grande intensification du processus et aide le processus à se dérouler plus efficacement.

Dans un réacteur RPB traditionnel, il n'y a pas beaucoup d'options pour ajuster le garnissage. Chaque garniture est conçue pour un processus chimique particulier et fixée au rotor. Malheureusement, cela signifie que vous avez besoin d'un emballage différent pour tout nouveau réacteur. Pour sa conception de réacteur, Le piratage comprenait une sorte de panier pouvant contenir différents types d'emballages. Par conséquent, cela facilite le changement de l'emballage pour une utilisation avec un nouveau procédé chimique.

Transfert de chaleur

Finalement, la capacité d'échange thermique du réacteur RPB est limitée par l'incapacité de la chaleur à se déplacer à l'intérieur du garnissage. Un tel inconvénient est préjudiciable au réacteur car les réactions centrales ont lieu dans le garnissage et un transfert d'énergie efficace est important pour ces réactions.

Le redistributeur de liquide rotatif de Hacking a la capacité de transférer la chaleur dans la garniture grâce à la combinaison d'anneaux à l'intérieur de la garniture et à l'ajout d'un échangeur de chaleur externe.

Les résultats présentés dans la thèse de Hacking montrent que ce nouveau réacteur de preuve de principe offre une alternative bonne et efficace au réacteur RPB traditionnel. Cependant, avant que le réacteur puisse être utilisé dans les procédés existants, des mesures supplémentaires doivent être prises en ce qui concerne la conception. Par exemple, il serait avantageux que le réacteur puisse permettre une plus grande quantité de liquide et une meilleure redistribution du liquide dans le réacteur. Ceci pourrait être réalisé en augmentant le rayon du réacteur.