Objectif
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.
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. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
- sciences naturelles sciences physiques thermodynamique
- sciences naturelles sciences chimiques chimie physique thermochimie
- sciences naturelles mathématiques mathématiques pures géométrie
- sciences naturelles mathématiques mathématiques appliquées modèle mathématique
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
MK43 0AJ Cranfield
Royaume-Uni
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.