Einstellen instationärer Katalysatorzustände bei der partiellen Hochtemperatur-Oxidation von Kohlenwasserstoffen in einem Reaktor mit periodischer Strömungsumkehr

Ziel des beantragten forschungsproktes ist die Entwicklung and Validierung e integrierten Reaktorkonzeptes zur Optimierung der partiellen Oxidation von kohlenwasserstofhen temperature and kurzen Verweilzeiten。die soll durch eine组合von periodischen Änderungen der Zulaufkonzentrationen miteinem periodischen wecsel der Strömungsrichtung erreicht werden。Auf diese Weise lassen sich instationäre Katalysatorzustände stabilisieren, d.h. die lubatbedeckungen Auf der Katalysatoroberfläche nehmen Werte and, die unterstationären Bedeckungen night eingestellt werden können。Gleichzeitig wind durch den periodischen wecsel der Strömungsrichtung in intensiver regenerative Wärmeaustausch erzielt，因此，数据的最小值Sauerstoffanteil in sehr，这些温度和durchue gute Selektivitäten和Umsätze erzielt werden können。Das Verfahren soll zunächst and hand der synthesis gas- herstellung durch直接氧化甲烷和铂和铑催化反应的研究。我是nächsten Schritt ist die Erweiterung auf die catalytic Oxidation von Ethan zu乙烯；beispielretion fbr br .氧化脱水；Kohlenwasserstoffe zuden entprechenden烯烃装置。仿真与实验研究[j] .北京：工业大学，Fällen。schließ ßlich sollen anhand von Bifurkationsanalysen grundsätzliche Kriterien identifiziert werden, die die Kinetik eines katalytischen Reaktionssystems erflen musß， um eine Selektivitätssteigerung durch eine periodisch wechselnde Strömungsrichtung erwarten zu lassen。Das Forschungsvorhaben ist längerfristig angelegt。In der beantragten ersten Förderperiode von zwei Jahren sollen zunächst and hand detail > >模拟技术（Reaktorprinzip）研究了催化甲烷氧化的有效性和geeignete betrieb参数的准确性。平行dazu soll in Versuchsreaktor aufgebaut in Betrieb benommen werden。在ersten Versuchen soll schließlich das Prinzip中，每个实验都是有效的，而模拟模型则是有效的。

Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist die Entwicklung und Validierung eines integrierten Reaktorkonzeptes zur Optimierung der partiellen Oxidation von Kohlenwasserstoffen bei hohen Temperaturen und kurzen Verweilzeiten. Dies soll durch eine Kombination von periodischen Änderungen der Zulaufkonzentrationen mit einem periodischen Wechsel der Strömungsrichtung erreicht werden. Auf diese Weise lassen sich instationäre Katalysatorzustände stabilisieren, d.h. die Adsorbatbedeckungen auf der Katalysatoroberfläche nehmen Werte an, die unter stationären Bedeckungen nicht eingestellt werden können. Gleichzeitig wird durch den periodischen Wechsel der Strömungsrichtung ein intensiver regenerativer Wärmeaustausch erzielt, so daß mit minimalem Sauerstoffanteil ein sehr hohes Temperaturniveau und dadurch gute Selektivitäten und Umsätze erzielt werden können. Das Verfahren soll zunächst anhand der Synthesegas-Herstellung durch direkte Oxidation von Methan an Pt und Rh-Katalysatoren untersucht werden. Im nächsten Schritt ist die Erweiterung auf die katalytische Oxidation von Ethan zu Ethylen als Beispielreaktion für die oxidative Dehydrierung einfacher Kohlenwasserstoffe zu den entsprechenden Olefinen geplant. Die Untersuchungen sollen in beiden Fällen in engem Wechselspiel zwischen Simulation und Experiment erfolgen. Schließlich sollen anhand von Bifurkationsanalysen grundsätzliche Kriterien identifiziert werden, die die Kinetik eines katalytischen Reaktionssystems erfüllen muß, um eine Selektivitätssteigerung durch eine periodisch wechselnde Strömungsrichtung erwarten zu lassen. Das Forschungsvorhaben ist längerfristig angelegt. In der beantragten ersten Förderperiode von zwei Jahren sollen zunächst anhand detaillierter Simulationsrechnungen das Reaktorprinzip für die katalytische Methanoxidation validiert und geeignete Betriebsparameter ermittelt werden. Parallel dazu soll ein Versuchsreaktor aufgebaut und in Betrieb benommen werden. In ersten Versuchen soll schließlich das Prinzip auch experimentell validiert und das Simulationsmodell im Vergleich mit den experimentellen Ergebnissen verifiziert oder verbessert werden.