NL FR EN
www.belgium.be

PROJECT UGent-764a5913-a79d-4d74-b89b-2dfd4e6ca56a

Source DBnl 
InstitutionUGent 
Code764a5913-a79d-4d74-b89b-2dfd4e6ca56a 
Unit0016eb38-4374-4747-a43f-c408af2c2d70
Begin11/1/2020
End10/31/2022
title fr
title nlHet ontwerpen van neerstroom reactoren met implementatie van gedetailleerde chemie
title enComputational fluid dynamics based design of downers with the implementation of detailed chemistry
Description fr
Description nlVloeibaar katalytisch kraken is een van de meest gebruikte conversiemethoden in de olieraffinaderij industrie. Dit wordt conventioneel uitgevoerd in een circulerende gefluïdizeerde opstroom reactor, alhoewel neerstroom reactoren verschillende voordelen bieden zoals het minder terugvloeien van stoffen en nauwere verblijfstijd distributies. Experimentele studies hebben aangetoond dan in zowel op- als neerstroom reactoren katalysatordeeltjes kunnen agglomereren tot clusters, in het bijzonder dicht bij de wand. Dit leidt tot aanzienlijke warmte- en massatransport limitaties. Wandmodificaties zoals kuiltjes en dergelijke kunnen deze agglomeratie tegengaan. Om deze reactoren naar een hoger niveau te brengen zal een Euler-Lagrangian CFD-DEM solver in CFDEMcoupling gebouwd worden waarin deze wandmodificaties onderzocht zullen worden. Dit model zal het hydrodynamische gedrag en de FCC chemie nauwkeurig modelleren in deze eerste demonstratiecase. Een algemeen heterogeen katalytisch geraamte zal gebouwd worden wat toelaat om micro-kinetische modellen efficiënt in de solver te gebruiken. Het micro-kinetisch model voor de katalytische conversie van kunststof afval, ontworpen aan het Laboratium voor Chemische Technologie (LCT) zal dienen als case study om de flexibiliteit van de solver aan te tonen. Hiernaast zal de solver gebruik maken van verschillende algorithmen om de computationele kost te drukken zoals in-situ adaptive tabulation (ISAT).
Description enFluid catalytic cracking (FCC) is one of the major conversion technologies in the oil refinery industry and produces the majority of the worldU+2019s gasoline. FCC Is conventionally performed in a circulating rising fluidized bed reactor, however, the usage of down-flow reactors offers several advantages such as less species back-mixing and more narrow residence time distributions. Experimental studies have shown that in both riser and downer reactors, catalyst particles tend to agglomerate forming clusters, predominantly in the near-wall region, leading to considerable heat and mass transfer limitations. Wall modifications such as dimples and other indentations can counter this agglomeration. To bring these reactors to a new level, an Euler-Lagrangian CFD framework in CFDEMcoupling will be constructed in which these different wall modifications are to be assessed. This model will accurately account for the hydrodynamic behavior and FCC chemistry in the first demonstration case. However, a general heterogeneous chemistry framework will be constructed allowing for micro-kinetic models to be implemented directly in the solver. The micro-kinetic model developed at the Laboratory for Chemical Technology (LCT) for catalytic conversion of plastic waste will serve as case study to demonstrate the solverU+2019s flexibility. Additionally, the solver will be equipped with several different speed-up algorithms in order to reduce the computational cost such as in-situ adaptive tabulation (ISAT).
Qualifiers - Computational Fluid Dynamics - Fluid Catalytic Cracking - Oxidative Coupling of Methane - catalytic conversion of plastic waste - chemical recycling - heterogeneous catalysis - process intensification -
PersonalWéry Florian, Van Geem Kevin 
Collaborations