Un modelo de flujo en frío de columnas de burbujas de lodo interconectadas para la síntesis de Fischer-Tropsch mejorada por adsorción
Autores: Asbahr, Wiebke; Lamparter, Robin; Rauch, Reinhard
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un modelo de flujo en frío de columnas de burbujas de lodo interconectadas para la síntesis de Fischer-Tropsch mejorada por adsorción
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Aplicación técnica
Reacciones mejoradas por adsorción
Concepto de reactor
Columnas de burbujas de lodo
Tasa de circulación de líquido
Métodos de inteligencia artificial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Para aplicaciones técnicas con operación continua de reacciones mejoradas por adsorción (SE), por ejemplo, Fischer-Tropsch, se requiere un concepto de reactor especial. Los procesos SE son prometedores debido a los efectos negativos del agua en la conversión y el catalizador. El concepto de reactor de dos columnas de burbujas en suspensión interconectadas combina la reacción con la eliminación in situ de agua en la primera, y la regeneración del adsorbente en la segunda columna con un intercambio continuo de la suspensión entre las dos. La tasa de circulación de líquido (LCR) entre las columnas se estudia en un modelo de flujo frío, medida por un sensor ultrasónico. Se discuten y modelan los efectos de diferentes parámetros operativos y geométricos, por ejemplo, la velocidad superficial del gas, el nivel del líquido y el diámetro del tubo sobre la retención de gas y la LCR mediante métodos de inteligencia artificial, es decir, árboles extremadamente aleatorizados y redes neuronales. Se encontró que la LCR depende en gran medida de la retención de gas. Se alcanzó un máximo de 4.28 L min con la salida más alta, el tubo más ancho y la mayor velocidad superficial de gas de 0.15 m s. La influencia del nivel del líquido por encima de la salida fue marginal, pero se debe considerar la calidad del agua. Ambos modelos ofrecen predicciones de la LCR con errores < 6%. Con una extensión de los modelos, se podrá estudiar la circulación de partículas en el futuro.
Descripción
Para aplicaciones técnicas con operación continua de reacciones mejoradas por adsorción (SE), por ejemplo, Fischer-Tropsch, se requiere un concepto de reactor especial. Los procesos SE son prometedores debido a los efectos negativos del agua en la conversión y el catalizador. El concepto de reactor de dos columnas de burbujas en suspensión interconectadas combina la reacción con la eliminación in situ de agua en la primera, y la regeneración del adsorbente en la segunda columna con un intercambio continuo de la suspensión entre las dos. La tasa de circulación de líquido (LCR) entre las columnas se estudia en un modelo de flujo frío, medida por un sensor ultrasónico. Se discuten y modelan los efectos de diferentes parámetros operativos y geométricos, por ejemplo, la velocidad superficial del gas, el nivel del líquido y el diámetro del tubo sobre la retención de gas y la LCR mediante métodos de inteligencia artificial, es decir, árboles extremadamente aleatorizados y redes neuronales. Se encontró que la LCR depende en gran medida de la retención de gas. Se alcanzó un máximo de 4.28 L min con la salida más alta, el tubo más ancho y la mayor velocidad superficial de gas de 0.15 m s. La influencia del nivel del líquido por encima de la salida fue marginal, pero se debe considerar la calidad del agua. Ambos modelos ofrecen predicciones de la LCR con errores < 6%. Con una extensión de los modelos, se podrá estudiar la circulación de partículas en el futuro.