Description du projet
Modèles pionniers d’écoulements multiphasiques et multicomposants dans les réacteurs industriels
Le diamètre des réacteurs industriels peut atteindre entre 5 et 10 mètres. Dans l’énorme volume que renferment leurs parois, de minuscules particules solides de catalyseur de l’ordre de 100 à 200 micromètres se mélangent à des produits chimiques dans leurs phases liquide et gazeuse, produisant une multitude de réactions chimiques d’une grande importance socio-économique. Ces flux denses, catalytiques, multicomposants et multiphasiques de composants d’échelles très différentes sont extrêmement complexes. Leur contrôle exige une modélisation précise, cependant peu de progrès ont été réalisés dans la modélisation des écoulements triphasiques. Le projet MOD3CAT, financé par le Conseil européen de la recherche, développera des modèles très attendus incorporant des transformations chimiques multicomposants et les validera au regard des résultats expérimentaux. La modélisation des écoulements triphasiques permettra d’optimiser les processus et leur efficacité, ce qui constitue actuellement un défi de taille.
Objectif
This proposal is on modelling of 3 phase gas-solid-liquid multi-component flows with catalyst particles, which are frequently encountered in industrial applications, but have not been tackled fundamentally before due to their complexity.
Dense multi-phase flows have been intensively researched because of their scientifically interesting transport phenomena and industrial applications. Considerable progress has been made for gas-solid and gas-liquid two-phase flows. However, catalytic multicomponent three-phase flows have received relatively little attention despite their importance for the production of clean synthetic fuels, base chemicals, and many other products. Multiphase transport phenomena in such systems are poorly understood due to their complexity. Therefore the design of processes is cumbersome. In addition, the process operation is often far from optimal in terms of energy and feedstock utilization. Therefore significant improvements are required to boost the efficiency of three-phase systems, which demands for a better understanding of the transport fundamentals and complex interplay with chemical reactions and availability of predictive tools.
The main underlying problem is the wide range of length scales: suspended catalyst particles have a size of 100-200 m, whereas the diameter of industrial reactors is 5-10 meters. To tackle this problem a multi-scale modeling strategy is required. At the finest scale detailed models take into account the interaction between the phases. These interactions are condensed in closure laws for mass, momentum and heat exchange that feed so-called Euler-Lagrange models, which can then be used to compute the flow structures on a much larger (industrial) scale. The key innovative aspect of this proposal is the integrated approach including incorporation of multi-component chemical transformations and the validation on basis of one-to-one comparison of the of the computational results with experiments.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
5612 AE Eindhoven
Pays-Bas