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Reaktoren für Fluid-Fluid-Reaktionen: Schlaufenreaktoren

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Zusammenfassung

Es werden verschiedene Bauarten von Schlaufenreaktoren vorgestellt, die sowohl ein-, zwei- als auch mehrphasig betreibbar sind. Für die Auslegung der Reaktoren werden die fluiddynamischen Gesetzmäßigkeiten mitgeteilt. Im Mittelpunkt der Betrachtungen steht die Strahlschlaufe, die in der Reaktionstechnik häufig zum Einsatz kommt. Von zentraler Bedeutung z. B. für das Verweilzeitverhalten oder die Erzeugung von Phasengrenzflächen in Gas/Flüssigkeitssystemen ist die Zirkulationsgeschwindigkeit, auf die besonders abgehoben wird. Es werden außerdem Überlegungen zum Scale-up angestellt. Anhand von Beispielen wird die Bedeutung von Schlaufenreaktoren für die chemische Industrie aufgezeigt.

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Literatur

  • Adler, I., Schügerl, K.: Cultivation of E-coli in single and ten-stage tower-loop reactors. Biotech. Bioeng. 25, 417–436 (1983)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Becker, M.: Der Strahlschlaufenreaktor als alternatives Reaktorkonzept für homogen katalysierte Mehrphasenreaktionen am Beispiel der Hydroaminomethylierung. TU Dortmund, Verlag Dr. Hut, Munich (2011)

    Google Scholar 

  • Blenke, H., Bohner, K., Hirner, W.: Druckverlust bei der Strömungsumlenkung um 180° im Schlaufenreaktor. Chem. Ing. Tech. 42, 479–480 (1970). https://doi.org/10.1002/cite.330420712

    Article  Google Scholar 

  • Blenke, H., Bohner, K., Pfeiffer, W.: Hydrodynamische Berechnung von Schlaufenreaktoren für Einphasensysteme. Chem. Ing. Tech. 43, 10–17 (1971). https://doi.org/10.1002/cite.330430103

    Article  CAS  Google Scholar 

  • BUSS Webseite: http://www.buss-ct.com/buss_loop_reactor.html. Zugegriffen am 30.06.2018

  • Dierendonck, L.L., van, Zahradnik, J., Linek, V.: Loop venturi reactors: a feasible Alternative to Stirred Tank Reactors? Ind. Eng. Chem. Res. 37, 734–738 (1998)

    Google Scholar 

  • DVZ: https://www.dvz-services.de/technology.html. Zugegriffen am 25.11.2018

  • EDCVC: https://www.thyssenkrupp-industrial-solutions.com/de/produkte-und-services/chemical-plants-und-processes/organic-chemicals-und-petrochemicals/edcvc/. Zugegriffen am 25.11.2018

  • Gaddis, E.S., Vogelpohl, A.: Der Prallstrahlreaktor: Ein neuartiger Schlaufenreaktor mit einer sehr hohen Stoffaustauschleistung. Chem.-Ing.-Tech. 63(12), 1256–1257 (1991)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Gaddis, E.S., Vogelpohl, A.: The impinging stream reaktor: a high performance loop reactor for mass transfer controlled chemical reactions. Chem. Eng. Sci. 47, 2877–2882 (1992)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Haas, T., Gaube, J.: Selective hydrogenation: kinetic investigation of 1, 3-cyclo-octadiene and cyclo-octene hydrogenation. Chem. Eng. Technol. 12, 45–53 (1989). https://doi.org/10.1002/ceat.270120109

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Kubota, H., Hosono, Y., Fujie, K.: Characteristic evaluations of ICI air lift type deep shaft aerator. J. Chem. Eng. Japan 11(4), 319–325 (1978)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Lämmermann, M., Horak, G., Schwieger, W., Freund, H.: Periodic Open Cellular Structures (POCS) for intensification of multiphase reactors: liquid holdup and two-phase pressure drop. Chem. Eng. Process 126, 178–189 (2018)

    Article  Google Scholar 

  • Lohrengel, B.: Untersuchungen zur Fluiddynamik zwei- und dreiphasig betriebener Schlaufenreaktoren. Dissertation, Universität Clausthal (1991)

    Google Scholar 

  • Nagel, O., Kürten, H., Sinn, R.: Strahldüsenreaktoren Teil I: Die Anwendung des Ejektorprinzips zur Verbesserung der Gasabsorption in Blasensäulen. Chem.-Ing.-Tech. 42, 474–479 (1970)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Petrossian, A., Cortessis, G.P.: Large-scale production of monoclonal antibodies in defined serum-free media in airlift bioreactors. Biotechniques 8, 414–422 (1990)

    CAS  PubMed  Google Scholar 

  • Prasad, K., Ramanujam, T.K.: Gas holdup and overall volumetric mass transfer coefficient in a modified reversed flow jet loop reactor. Can. J. Chem. Eng. 73, 190–195 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Räbiger, N., Vogelpohl, A.: Der Kompaktreaktor, ein neuentwickelter Schlaufenreaktor mit hoher Stoffaustauschleistung. Chem.-Ing.-Tech. 55(6), 486–487 (1983)

    Article  Google Scholar 

  • Richardson, J.F., Zaki, W.N.: Sedimentation and fluidization: part 1. Trans. Instn. chem. Engrs. 32, 35–53 (1954)

    CAS  Google Scholar 

  • Russell, A.B.., Thomas, C.R., Lilly, M.D.: Oxygen transfer measurements during yeast fermentations in a pilot scale airlift fermenter. Bioprocess Eng. 12, 71–79 (1995)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Schermuly, O., Luft, G.: Untersuchung der Niederdruck-Methanolsynthese im Treibstrahlreaktor. Chem. Ing. Tech. 49, 907 (1977). https://doi.org/10.1002/cite.330491111

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Schlüter, M.: Skalenübergreifende Transportprozesse in Mehrphasenströmungen, Habilitation Universität Bremen. Shaker, Aachen (2011). ISBN: 978-3-8440-0480-9

    Google Scholar 

  • Schlüter, M., Räbiger, N.: Reinigung organisch hochbelasteter Abwässer mit dem Strahlzonen-Schlaufenreaktor (SZR). Wasser Abwasser Praxis 5, 48–51 (1997)

    Google Scholar 

  • Schlüter, M., v. Wuthenau, G., Räbiger, N.: Brauchwassergewinnung mit Trinkwasserqualität – Neues biotechnologisches Verfahren zur Gewinnung hygienisch einwandfreien Brauchwassers aus den Abwässern der Lebensmittelindustrie, wwt – Wasserwirtschaft Wassertechnik, 6/2003

    Google Scholar 

  • Si-Salah, D.: Hydrodynamik und Stoffaustausch im Prallstrahlreaktor. Dissertation, TU Clausthal (1991)

    Google Scholar 

  • Sunchemical: http://www.sunchemical.com/about/our-sustainability/. Zugegriffen am 25.11.2018

  • Tebel, K.H., Zehner, P.: Fluid dynamic description of jet-loop reactors in multiphase operation. Chem. Eng. Technol. 12, 274–280 (1989). https://doi.org/10.1002/ceat.270120138

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Varley, J., Birch, J.: Reactor design for large scale suspension animal cell culture. Cytotechnology 29, 177–205 (1999)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Vogelpohl, A.: Wastewater treatment by the HCR-process. Acta Biotechnol. 20, 119–128 (2000). https://doi.org/10.1002/abio.370200206

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Warmeling, H., Behr, A., Vorholt, A.J.: Jet loop reactors as a versatile reactor set up – intensifying catalytic reactions: a review. Chem. Eng. Sci. 149, 229–248 (2016)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Warnecke, H.-J., Geisendörfer, M., Hempel, D.C.: Mass transfer behaviour of gas-liquid jet loop reactors. Chem. Eng. Technol. 11, 306–311 (1988). https://doi.org/10.1002/ceat.270110140

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Wiedemann, M.: Einfluss der lokalen Energiedissipationsdichte in Reaktoren auf Umsatz und Selektivität chemischer Reaktionen. Dissertation Universität Bremen, Shaker (2011). ISBN: 978-3-8440-0159-4

    Google Scholar 

  • Wiedemann, M., John, S., Schlüter, M., Kutschera, D., Riener, F.-X., Döring, W., Neumann, S., Eisenlauer, J.: Einsatz des Strahlzonen-Schlaufenreaktors bei stofftransportlimitierten, mehrphasigen chemischen Reaktionen. Chem. Ing. Tech. 82, 243–250 (2010). https://doi.org/10.1002/cite.200900164

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Wiedemann, M., Eisenlauer, J., Riener, F.-X., Kutschera, D., Neumann, S., Schlüter, M., Räbiger, N.: Scale-down des Strahlzonen-Schlaufenreaktors: Entwicklung eines Screening-Tools für transportlimitierte chemische Reaktionen. Chem. Ing. Tech. 83(3), 1–10 (2011)

    Article  Google Scholar 

  • Zehner, P.: Stoffaustauschfläche und Gasverdichtung in einer neu entwickelten Ejektorstrahldüse. Chem. Ing. Tech. 47, 209 (1975). https://doi.org/10.1002/cite.330470512

    Article  Google Scholar 

  • Zehner, P.: Suspendieren von Feststoffen im Strahlschlaufenreaktor. Chem. Ing. Tech. 52, 910–911 (1980)

    Article  CAS  Google Scholar 

  • Zehner, P.: Beschreibung der Fluidynamik von gleichmäßig fluidisierten Kugelschwärmen. Chem. Eng. Process 19, 57, 65 (1985)

    Article  Google Scholar 

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Schlüter, M., Warnecke, HJ., Zehner, P. (2019). Reaktoren für Fluid-Fluid-Reaktionen: Schlaufenreaktoren. In: Reschetilowski, W. (eds) Handbuch Chemische Reaktoren. Springer Reference Naturwissenschaften . Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-56444-8_28-1

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