Identification of the process windows of inclined rotating fixed-bed reactors with concentric tube – A hydrodynamic analysis
Identification of the process windows of inclined rotating fixed-bed reactors with concentric tube – A hydrodynamic analysis
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同心管倾斜旋转固定床反应器工艺窗口的识别 流体动力学分析
DOI：
10.1016/j.ces.2020.115637
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发表时间：
2020
影响因子：
4.7
通讯作者：
Schubert
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Timaeus;Schleicher;Bieberle;Hampel;Schubert
内管式倾斜旋转固定床反应器是一种很有前途的气限反应过程强化概念。为了充分利用反应器的概念，建议安装一个内部同心位移管，以支持整个固定床在分层流动与不同的液体填充水平的润湿性。液相分布的特点是与电容为基础的丝网传感器，这是专为科普有机液体，多孔催化剂填料和反应器旋转。分析了操作条件和设计参数对流动分层、充液高度和比压降的影响，确定了工艺窗口。实验结果表明，表观液速和倾斜角度对充液高度有显著影响，而旋转速度和表观气速的影响较小。此外，减小颗粒直径是控制分层模式和相关压降的有效措施。
The inclined rotating fixed-bed reactor with inner tube is a promising process intensification concept for gas-limited reactions. In order to take full advantage of the reactor concept the installation of an inner concentric displacement tube is proposed to support the wetting intermittency of the whole fixed-bed at stratified flow with different liquid filling levels. The liquid phase distribution is characterized with a capacitance-based wire-mesh sensor, which is designed to cope with organic liquid, porous catalyst packings and reactor rotation. The effects of operating conditions and design parameters on flow stratification, liquid filling level and specific pressure drop are analysed to identify the process windows. Superficial liquid velocity and inclination angle were found to significantly influence the liquid filling level, while rotational velocity and superficial gas velocity have minor effects. Besides, reducing the particle diameter is an effective measure to manipulate the stratification patterns and the associated pressure drop.
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