Lukas Lauritsch,
"Impedanzsonden zur Überwachung von Strömungsprozessen in einem Loop-Reaktor"
, 6-2024
Original Titel:
Impedanzsonden zur Überwachung von Strömungsprozessen in einem Loop-Reaktor
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Zur Überwachung von Strömungsvorgängen in einem Loop-Reaktor sind Impedanzsonden konzipiert, integriert und erprobt worden. Ein Loop-Reaktor stellt eine spezielle Form eines chemischen Reaktors dar, bei dem über eine Strahldüse eine interne Schlaufenströmung erzeugt wird, um eine bessere Durchmischung zu erzielen. Dieser findet in einer Vielzahl industrieller Anwendungen wie der chemischen Produktion, der Umwelttechnik und der Biotechnologie Anwendung.
Zum besseren Verständnis und zur Optimierung von Prozessen in einem Loop-Reaktor mit einer Gas-Flüssigkeitsströmung werden zwei Arten von Impedanzsonden, spezielle Leitfähigkeitsmesssonden, entwickelt und vorgestellt. Bei der ersten Art handelt es sich um Leitfähigkeits-Kreisringsonden, die zur Detektion der lokalen Gasgehalte eingesetzt werden. Die zweite Art sind Leitfähigkeits-Nadelsonden, die zur Untersuchung der Schlaufenströmung mittels einer Tracermessung dienen.
Die Messergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass die Sonden in der Lage sind, die lokalen Gasgehalte sowie die Fließzeiten und -geschwindigkeiten der Schlaufenströmung bei unterschiedlichen Leerrohrgeschwindigkeiten des Gases zu bestimmen. Damit bietet die Arbeit wertvolle Einblicke in die Strömungsvorgänge in einem Loop-Reaktor. Auf diese Weise wurden zwei neuartige Werkzeuge zur Verfügung gestellt, mit denen Phänomene in chemischen Reaktoren auf der Grundlage von Impedanzmessungen untersucht werden können.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Impedance probes for monitoring flow processes in a loop reactor
Englische Kurzfassung:
Impedance probes have been designed, integrated and tested to monitor flow processes in a loop reactor. A loop reactor is a special type of chemical reactor in which an internal loop flow is generated through a jet nozzle in order to achieve better mixing. It is used in a variety of industrial applications such as chemical production, environmental technology and biotechnology.
For a better understanding and optimization of processes in a loop reactor with gas-liquid flow, two types of impedance probes are developed and presented. These probes are special conductivity probes. The first type, conductivity circular ring probes, is used to measure the local gas holdup. The second type, conductivity needle probes, is used to analyze the loop flow using tracer measurement.
The measurement results of this work demonstrate that the probes are able to determine the local gas holdup, as well as the flow times and velocities of the loop flow at various superficial gas velocities. This work provides valuable insights into the flow processes in the loop reactor. In this way, two novel tools have been made available with which phenomena in chemical reactors can be investigated on the basis of impedance measurements.
Forschungs-