Process Intensification of Fluidized Bed Technology: CFD-DEM Model Development

Promovendus/a: Florian Wéry

Promotor(en): prof. Kevin Van Geem, prof. Geraldine Heynderickx

Er is een groeiende interesse in het omzetten van methaan in producten met een hogere waarde in plaats van het te verbranden. Oxidatieve koppeling van methaan is een van de meest veelbelovende routes voor directe methaanomzetting. Er zijn echter verdere innovaties op het gebied van katalysatoren en reactoren nodig om de oxidatieve koppeling van methaan realistisch te maken op industriële schaal. De nood aan verdere innovatie kan beantwoord worden door procesintensificatie. Procesintensificatie is gericht op 'meer doen met minder', door het energieverbruik te verminderen en de algehele procesprestaties te verbeteren in compactere reactorontwerpen. Katalyse speelt hierbij een cruciale rol. Het maakt duurzamere en intensievere chemische processen mogelijk omdat het de productselectiviteit verhoogt en leidt tot mildere reactieomstandigheden. De toenemende computationele rekenkracht maakt het gebruik van gedetailleerde numerieke stromingsleermodellen mogelijk, waarmee de dynamica van gas-vaste stof systemen nauwkeurig kan worden gemodelleerd. Dit proefschrift onderzoekt de toepassing van deze numerieke modellen op verschillende soorten katalytische reactoren die bijdragen tot procesintensificatie. Onder andere een centrifugale reactor en het gebruik van wandmodificaties werden onderzocht. Hiervoor werd een raamwerk geïmplementeerd dat rekening houdt met reacties op het katalysatoroppervlak.