Projektbeschreibung

Jet-Loop-Reaktoren sind aufgrund ihrer internen Zirkulationsströmung, der häufig zweiphasigen Betriebsweise und ihrer hohen Relevanz für chemische und biotechnologische Anwendungen von großem Interesse. Ziel des Vorhabens ist es, die Hydrodynamik und die gekoppelten Reaktionsvorgänge in diesen Reaktoren besser zu verstehen, um ihre Auslegung, Optimierung und Skalierung gezielt zu verbessern.

Dazu werden experimentelle Untersuchungen, numerische Strömungssimulationen und vereinfachte Modellierungsansätze miteinander verknüpft. Ein besonderer Vorteil des Projekts ist die Verfügbarkeit eines großtechnischen Jet-Loop-Reaktors mit einer Höhe von 10 Metern. An diesem System können in Zukunft Scale-up-Effekte gezielt untersucht und die Übertragbarkeit von Erkenntnissen aus kleineren Maßstäben überprüft werden.

Zentrale Elemente des Projekts

• Untersuchung der Hydrodynamik und des Reaktionsverhaltens in Jet-Loop-Reaktoren
• Analyse der internen Zirkulationsströmung, des zweiphasigen Betriebs sowie der Betriebsstabilität
• Nutzung eines 10 m hohen Jet-Loop-Reaktors zur Untersuchung von Scale-up-Effekten
• Experimentelle Bestimmung von Druckverlust, Rezirkulationsgeschwindigkeiten und Betriebsstabilität
• Einsatz und Validierung von CFD-, LBM- und 1D-Modellen, beispielsweise mithilfe von PIV-Messungen
• Ergänzende Untersuchung von weiteren Einbauten zur Erfassung zusätzlicher Effekte
• Bereitstellung von Grundlagen für Auslegung, Optimierung und Scale-up von Jet-Loop-Reaktoren