Ziel
Objectives
To develop, through a total Process Intensification (PI) approach, validated design tools and guidelines for aiding the design and operation of intensified chemical reactor - heat exchangers (HEX reactors) for the energy-efficient, clean processing of two-phase, liquid-liquid (L/L) fast non-isothermal reactions.
Technical Approach
To achieve the objectives, it will be necessary to develop new design tools, namely a L/L chemical probe (calibrated reaction scheme) and a mathematical model that describes L/L exothermic reacting flows. As a first step, the kinetics and thermodynamics of the chemical probe will be incorporated in the model. Validation will be carried out through pilot scale reactive studies on two commercial geometries of compact heat exchanger (CHE). Non-reactive flow studies will enable development of phenomenological correlations for droplet size and droplet size distribution of the dispersed phase, which will be used as inputs for the mathematical model.
Two different L/L industrial processes will be studied, and their key steps and kinetics will be compared with those of the chemical probe. The reaction steps will be incorporated in the model, which will be used for parametersensitivity studies. Heat transfer at the walls of the CHEs will be modelled through a Direct Numerical Simulation (DNS) approach. Results of the model studies will be compared with data that are obtained through industrial plant trials. Thus, the benefits of HEX reactors for L/L processes will be assessed, and the generic results will be incorporated in the design guidelines.
Engineering design studies will be carried out in conjunction with manufacturers of compact heat exchangers (CHEs). Two commercial geometries of CHE will be selected for reactor characterisation. Criteria will be developed for matching CHEs to reactions, and a paper design of CHE will be produced in sufficient detail to enable a full-scale HEX reactor to be built and tested in a future project.
Expected Achievement
* L/L chemical scheme as a diagnostic of both mass and heat transfer rates * Mathematical model that can simulate the results of L/L exothermic reactions
* Guidelines for design of intensified L/L chemical reactor - heat exchangers
* Design of a multi-channel heat exchanger - reactor
Exploitation will be achieved mainly through: (i) consultancy throughout the EU's process industries in the fields of Process Intensification and Enhanced Heat Transfer; (ii) direct application of the project's deliverables by the participating chemical companies (end users); (iii) development of CHEs as chemical reactors by manufacturers of compact heat exchanger equipment.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Physikalische Chemie Thermochemie
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik Geometrie
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik mathematisches Modell
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Daten nicht verfügbar
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Koordinator
MK43 0AJ Cranfield
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.