Kraushaar-Czarnetzki, B.

Richter, O.

KITopen

ProzessintensivierungMehrphasige ReaktorenV2.07Der Taylor-Vortex-Reaktor mit rippenfrmi-gem RotorDipl.-Ing. O. Richter1) (E-Mail: Oliver.Richter@cvt.uni-karlsruhe.de), Prof. Dr. B. Kraushaar-Czarnetzki1)1)Institut fr Chemische Verfahrenstechnik (CVT), Universitt Karlsruhe (TH), Kaiserstraße 12,D-76128 Karlsruhe.10.1002/cite.200650158Bei fast allen chemischen Reaktionen ist eineSteigerung der Raum-Zeit-Ausbeute bereitsdurch das Vermindern von axialer Rckvermi-schung im kontinuierlich betriebenen Reaktorerzielbar. Insbesondere bei mehrphasigen Sys-temen in Flssigphase ist gleichzeitig intensi-ver Phasenkontakt erwnscht. Die klassischenReaktoren ebenso wie ein konventioneller Tay-lor-Vortex-Reaktor (TVR) erfllen diese Bedin-gungen nur teilweise, da die Steigerung derlokalen Mischintensitt stets mit einer starkenZunahme der Makromischung einhergeht [1].Ziel der Arbeit war es, die Mischcharakteri-stik des TVR durch einen rippenfrmigen Ro-tor (s. Abb.) zu optimieren und insbesonderedie lokale Mischintensitt von der axialenRckvermischung zu entkoppeln. Untersuchtwurden hierfr in einem TVR verschiedeneGlycerol/Wasser-Lsungen und Rippengeo-metrien bei Drehzahlen von 12 bis 400 U/minund mittleren Verweilzeiten zwischen 15 und60 min.Strmung und Mischverhalten wurden so-wohl mit rheoskopischen Fluiden als auchdurch Farb-Tracer visualisiert. Dabei wurdedas Auftreten verschiedener Strmungsregimeim Ringspalt nachgewiesen. Die Rckvermi-schungwurde zustzlich durch Verweilzeitmes-sungen mit einem Salz-Tracer quantitativ cha-rakterisiert. ber das Rotordrehmoment wurdedie Energiedissipation als Maß fr die lokaleMischintensitt ermittelt. Aus den Ergebnissenkonnte ein Reaktormodell abgeleitet werden.Die mit steigender Rotation gebildeten Ring-wirbel werden durch die rippenfrmige Kon-tur des Rotors axial fixiert. Die Rippen am Ro-tor fhren dazu, dass sich der TVR in einemweiten Betriebsbereich wie eine Rhrkessel-kaskade verhlt, wobei die Anzahl der Rhr-kessel der immobilisierten Ringwirbelpaareentspricht. Bei hinreichend großer Rippenzahllsst sich der TVR als idealer Kolbenstromre-aktor betreiben.[1] G. Desmet, Chem. Eng. Sci. 1996, 51 (8), 1299.Abbildung. Schema des Taylor-Vortex-Reaktors:zylindrischer Rotor (links), rippenfrmiger Rotor(rechts).1194 Chemie Ingenieur Technik 2006, 78, No. 9Prozessintensivierungwww.cit-journal.de  2006 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, WeinheimFirst published in:   EVA-STAR (Elektronisches Volltextarchiv – Scientific Articles Repository) http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/1000005749 

Der Taylor-Vortex-Reaktor mit rippenförmigem Rotor

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Der Taylor-Vortex-Reaktor mit rippenförmigem Rotor

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