Descrizione del progetto
Modelli pionieristici dei flussi multifase e multicomponente dei reattori industriali
Il diametro dei reattori industriali può raggiungere i 5-10 metri. All’interno dell’enorme volume racchiuso dalle loro pareti, minuscole particelle catalitiche solide dell’ordine di 100-200 micrometri si mescolano con le sostanze chimiche nelle fasi liquide e gassose, consentendo una miriade di reazioni chimiche di rilevanza socio-economica. Questi flussi densi, catalitici, multicomponenti e multifase di componenti su scale molto diverse sono altamente complessi. Per controllarli è necessaria una modellizzazione accurata, ma sono stati fatti pochi progressi nella modellizzazione dei flussi trifase. Il progetto MOD3CAT, finanziato dal Consiglio europeo della ricerca, svilupperà modelli indispensabili che incorporano trasformazioni chimiche multicomponente, convalidandoli rispetto ai risultati sperimentali. Il modello dei flussi trifase consentirà di ottimizzare i processi e la loro efficienza, che attualmente rappresenta una sfida significativa.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. La classificazione di questo progetto è stata convalidata dal team del progetto.
Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
5612 AE Eindhoven
Paesi Bassi