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Hydrodynamische Untersuchungen in Rieselbettreaktoren mittels kapazitiver Gittersensoren
Kryk, H.; Schubert, M.; Schäfer, T.; Da Silva, M. J.; Thiele, S.;
Rieselbettreaktoren sind von besonderer technischer Bedeutung für kontinuierliche Gas/Flüssig-Reaktionsprozesse. Voraussetzung für die strömungstechnische Analyse und Optimierung von Rieselbettprozessen ist die Kenntnis örtlich und zeitlich aufgelöster hydrodynamischer Parameter wie Phasen- und Geschwindigkeitsverteilung im Strömungsquerschnitt sowie Pulsfrequenz, -geschwindigkeit und Pulsform bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten. Diese Aufgaben stellen hohe Anforderungen an neuartige Messsysteme.
Die Untersuchungen dieser charakteristischen Parameter wurden in einem Rieselbettreaktor im Pilotmaßstab (D = 100 mm, H = 1,4 m, Al2O3-Packung) durchgeführt. Als Messsysteme kamen 4 neuartige Gittersensoren zum Einsatz, die in verschiedenen Ebenen des Reaktors angeordnet sind. Die Sensoren bestehen aus zwei Ebenen, bei denen je 16 Edelstahldrähte rechtwinklig zueinander angeordnet sind, wodurch sich 208 Messpunkte je Sensor im Strömungsquerschnitt ergeben. Das kapazitive Messprinzip erlaubt die Anwendung industrierelevanter organischer Flüssigkeiten.
Durch eine hohe Abtastrate von bis zu 1000 Hz können auch transiente Strömungen im Reaktor, z.B. im Pulsregime oder bei instationärer Prozessführung, visualisiert werden. Die Verwendung eines Doppel-Gittersensors ermöglicht außerdem die Untersuchung von Strömungs- und Pulsgeschwindigkeiten mithilfe von Tracern. Die Untersuchungen dienen der Optimierung von Prozessführung und Apparatedesign sowie der Validierung von CFD-Simulationen.
  • Poster
    ProcessNet-Jahrestagung 2009, 08.-10.09.2009, Mannheim, Deutschland
  • Abstract in refereed journal
    Chemie Ingenieur Technik 81(2009)8, 1117-1117

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