Analyse des hydrodynamischen und reaktionstechnischen Verhaltens geneigt rotierender Festbettreaktoren für heterogene Mehrphasenreaktionen

Der geneigt rotierende Festbettreaktor stellt ein neuartiges Reaktorkonzept mit dem Ziel der Prozessintensivierung dar. Anders als bei bisherigen Ansätzen zur Prozessintensivierung, bei denen dem Reaktor üblicherweise durch Strömungsmodulation eine zeitliche Periodizität aufgeprägt wird, erfolgt hier durch die geneigte Rotation die Aufprägung einer örtlichen Periodizität unter gleichzeitiger quasistationärer Durchströmung des Reaktors.
In der Forschungsarbeit wird die Hydrodynamik des neuen Reaktorkonzepts mittels nichtinvasiver bildgebender Verfahren (Gammastrahlen-Computertomographie) aufgeklärt. Zur Leistungsbewertung wird weiterhin der Einfluss der neuen Betriebsparameter Reaktorneigung und –rotation auf die Raum-Zeit-Ausbeute der Hydrierung von alpha-Methylstyrol zu Cumol untersucht. Klassische Methoden der Verfahrenstechnik, wie die Ermittlung der Verweilzeitverteilung durch Aufgabe von Stoßmarkierungen sowie die Bestimmung von Stoffüber-tragungskoeffizienten werden ebenfalls angewandt. Erste Ergebnisse belegen die Eignung des neuen Reaktorkonzepts zur Einstellung definierter Strömungsformen, z. B. einer stratifizierten Strömung, bei konstanten Durchsätzen.