Authors' reply to the comments of R. Ylinen and A. J. Niemi

Fernández-Sempere, J.; Font-Montesinos, R.; Espejo-Alcaraz, O.

doi:10.1016/s0009-2509(96)00464-2

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“…More recently, Niemi Antti et al (1998) and Fernandez-Sempere, Font-Montesinos and Espejo-Alcaraz (1995) have experimentally applied this concept. The recent discussion between the authors (Niemi Antti, 1997;Fernandez-Sempere, 1997) shows that it remains still questionable.…”

Section: Notationsmentioning

confidence: 99%

Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Leclerc¹,

Claudel²,

Lintz³

et al. 2000

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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Résumé -Distribution des temps de séjour dans les procédés industriels : interprétation théorique -Le concept de Distribution des Temps de Séjour (DTS) a été introduit par Danckwerts en 1953 afin de caractériser l'écoulement dans les réacteurs. Il a été décrit de nombreuses fois et appliqué à des cas divers. Bien que les récents développements des codes de calcul de mécanique des fluides doivent permettre de mieux comprendre le fonctionnement des procédés industriels, les applications de ces codes restent difficiles pour des procédés complexes. La méthode des distributions des temps de séjour reste alors la seule voie possible pour obtenir des informations sur l'hydrodynamique et améliorer ces procédés.Les modèles représentatifs des expériences de traçage se limitent souvent à des réacteurs simples, comme les cascades de réacteurs parfaitement agités en série ou le réacteur piston à dispersion axiale, et l'information ainsi déduite peut se révéler très insuffisante. La création de modèles hydrodynamiques obtenus par la création de réseaux complexes de réacteurs élémentaires peut permettre d'obtenir des informations plus précises sur un procédé. Cependant, cette approche induit deux problèmes de fond : premièrement la résolution rapide d'un système d'équations quels que soient le réseau et les réacteurs choisis, deuxièmement la difficulté à obtenir un modèle réaliste et représentatif de la physique du procédé.En fait, les réseaux complexes contiennent tellement de paramètres que deux modèles très différents peuvent répondre de la même façon à un signal d'entrée quelconque, ou qu'un même modèle peut donner des réponses similaires avec des jeux de paramètres différents. En tenant compte de ces difficultés, un logiciel a été développé afin de calculer facilement la réponse de réseaux complexes à un signal d'entrée quelconque. Ce logiciel permet aussi d'étudier les systèmes à entrées et/ou sorties multiples et d'optimiser les paramètres des modèles correspondants, et peut également être utilisé pour déterminer les paramètres qui permettront d'obtenir des réponses identiques avec deux modèles différents. L'analyse physique de ces paramètres permet ensuite de déterminer le modèle le plus réaliste. Enfin, les mesures expérimentales locales peuvent être interprétées grâce à la possibilité d'obtenir les réponses du modèle en tout point du réseau.Une procédure générale d'optimisation des débits, dans le cas de procédés industriels comportant des recirculations pour lesquelles les débits sont indéterminés, a aussi été développée. Des perspectives de développement incluant notamment les DTS en régime transitoire et la génération automatique de modèles d'écoulement sont aussi présentées. Elles sont illustrées par des exemples expérimentaux et des résultats tirés de la littérature. Finalement, des perspectives et de nouveaux concepts possibles sont présentés.Mots-clés : distribution des temps de séjour, procédés industriels complexes, régime transitoire, modélisation.

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Section: Notationsmentioning

confidence: 99%

Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Leclerc¹,

Claudel²,

Lintz³

et al. 2000

Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP

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“…Tempo adimensional * θ E Distribuição de tempo de residência adimensional a e b Parâmetros obtidos da otimização (Fernandez-Sempere et al, 1995) ' θ tempo adimensional…”

Section: Lista De Tabelasunclassified

Modelo matemático para avaliação hidrodinâmica em reatores tubulares operando em regime não-permanente

Salgado¹

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Mathematical models for hydrodynamic characteristics evaluation of reactors are commonly used however there is a lack of information in the literature concerning the application of mathematical modeling for non-steady state flow. In this thesis, it is presented a non-steady mathematical model to simulate the hydrodynamic behavior of pipe flow reactors with diffusion in order to evaluate the effect of the variation of the influent flowrate in the hydrodynamic parameters. The simulations were performed considering constant flowrate and volume, variable flowrate and volume and, variable flowrate and constant volume. It was investigated the influence of two types of stimulus-response assays, pulse and step function, on the application of mathematical models and the determination of the experimental retention time distribution curves. Theoretically, both tests should provide the same results although the pulse stimulus assay usually presents higher experimental sensitivity. As it was expected, both tests presented the same final results. The tested tracers were also evaluated in relation to the pulse and step stimulus-response tests. Three tracers were tested (bromocresol green, bromophenol blue and eosin Y) and it was shown that they provided different curves. It was studied the construction of the experimental retention time distribution curves using two procedures as an auxiliary tool for modeling. The proposed mathematical model was calibrated with data of bench scale reactors submitted to different cyclical variations of flowrates. Moreover, data of UASB reactor in pilot scale-submitted to 40 and 60% of cyclical variations of flowrates-were utilized to calibrate and verify the obtained mathematical model. The results found with the mathematical model proposed in this research showed that the variations in influent flow rate can not be neglected. The model adequately represented a pilot scale UASB reactor. The results showed that the diffusion coefficients differ significantly for high flowrate fluctuations, when compared to other mathematical models that do not incorporate variable flowrate, depending upon the hypothesis used to derive the model.

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Brief Review of Steam Reforming Using a Metal Membrane Reactor

Uemiya

2004

Topics in Catalysis

109

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Authors' reply to the comments of R. Ylinen and A. J. Niemi

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Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Theoretical Interpretation of Residence-Time Distribution Measurements in Industrial Processes

Modelo matemático para avaliação hidrodinâmica em reatores tubulares operando em regime não-permanente

Brief Review of Steam Reforming Using a Metal Membrane Reactor

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