Model-Aided Design of Three-Phase Gas-Lift Reactor for Oxidation Accompanied by Catalyst Reversible Deactivation

0337853 - ÚCHP 2010 RIV DE eng J - Journal Article
Gogová, Zuzana - Hanika, Jiří
Model-Aided Design of Three-Phase Gas-Lift Reactor for Oxidation Accompanied by Catalyst Reversible Deactivation.
[Návrh troj-fázového gas-lift reaktoru pomocí matematického modelu pro oxidaci doprovázenou vratnou deaktivací katalyzátoru.]
Chemical Engineering & Technology. Roč. 32, č. 12 (2009), s. 1929-1940. ISSN 0930-7516. E-ISSN 1521-4125
R&D Projects: GA ČR(CZ) GD203/08/H032
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40720504
Keywords : gas-lift reactor * multifunctional * design
Subject RIV: CI - Industrial Chemistry, Chemical Engineering
Impact factor: 1.266, year: 2009

Mathematical model of three-phase gas-lift reactor (GLR) is developed to aid design of target reactor for simultaneous substrate catalytic oxidation in riser and catalyst reactivation in downcomer section of the multifunctional reactor. In the GLR model, hydrodynamics of a real GLR and kinetics of glucose oxidation by air over palladium catalyst are incorporated. The GLR model searches for optimal geometry of the target reactor. In the point of the GLR optimal geometry the reactor productivity is maximal for given input operational conditions. Algorithm of the GLR model is presented together with simulation results of the target GLR and with insight into the parametric sensitivity of the model. Effects of the reaction components concentrations and the gas phase superficial velocity on location of the target reactor optimal geometry and on the reactor productivity are discussed.

Matematický model troj-fázového gas-lift reaktoru (GLR) je vyvinutý za účelem návrhu cílového reaktoru pro simultánní katalytickou oxidaci substrátu v riseru a reaktivaci katalyzátoru v downcomeru multifunkčního reaktoru. V GLR modelu je začleněna hydrodynamika reálného GLR společně s kinetikou oxidace glukózy vzduchem na paládiovém katalyzátoru. GLR model vyhledává optimální geometrii cílového GLR. V bodě optimální geometrie je produktivita reaktoru maximální pro zadané vstupní podmínky. Algoritmus GLR modelu je představen společně s výsledky simulace cílového GLR a s náhledem do parametrické senzitivity modelu. Diskutován je vliv koncentrací reakčních složek a mimovrstvové rychlosti plynného nástřiku na polohu geometrického optima cílového reaktoru a na jeho produktivitu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0181754