Einfluß des Katalysatorabriebs auf den Korngrößenhaushalt von Wirbelschichtreaktoren

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Joachim Werther
• Subject Area: Mechanical Process Engineering
• Term: from 1999 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5172230

Das Betriebsverhalten von Wirbelschichtreaktoren für heterogen katalysierte Gasphasenreaktionen hängt in starkem Maße von der Partikelgrößenverteilung des Katalysators ab: sowohl der Wärmeübergang vom Wirbelbett an Heiz- und Kühlflächen als auch das Umsatz- und Selektivitätsverhalten werden hierduch beeinflußt. Die sich im stationären Betrieb einstellende Partikelgrößenverteilung weicht im allgemeinen deutlich von der Aufgabegutverteilung des Feststoffs ab. Sie entwickelt sich vielmehr im Laufe des Betriebs als Resultat von Zerkleinerungs- und Abriebsprozessen im Wirbelschichtsystem einerseits und der Effizienz des Feststoffabscheidesystems andererseits. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wird angestrebt, die Einstellung der stationären Partikelgrößenverteilung für ein Wirbelschichtsystem zu modellieren. Dabei sollen die Abriebseffekte am Gasverteiler, im Wirbelbett und im Zyklon sowie die Abscheideleistung des Zyklons berücksichtigt werden. Die Abriebskinetiken werden für die einzelnen Bereiche getrennt ermittelt, die Modellierung erfolgt auf Grundlage von Partikel-Populationsbilanzen. Ziel ist die Entwicklung eines Berechnungsverfahrens, mit dem man die Korngrößenverteilung eines frischen Katalysators derart maßschneidern kann, daß sich bei kontinuierlicher Zugabe dieses Katalysators im stationären Betrieb des Wirbelschichtsystems eine gewünschte, aus reaktionstechnischer Sicht vorteilhafte Korngrößenverteilung einstellt.

• DFG Programme: Research Grants