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Vertiefung: Charakteristische Merkmale von industriell eingesetzten Gas-Flüssig-Reaktoren

Die dargestellten Kontaktapparate sind nach zunehmender spezifischer Phasengrenzfläche a geordnet. Die in einem Kontaktapparat erreichbaren spezifischen Phasengrenzflächen a werden von den Stoffeigenschaften stark beeinflusst. Für die Erzeugung der Phasengrenzfläche a spielt die eingebrachte Energie E eine wichtige Rolle.

a = A V R = C ( E V R ) m ε n
Tab.1
Legende
SymbolErklärungEinheit
ε Lückengrad (Porositätsfaktor) -
C zusammengefasste konstante Stoffwerte des Systems -
a Phasengrenzfläche m -1
E V R Energiedissipation J m 3
A Austauschfläche m 2
m Energieexponent -
n Energieexponent -
V R Reaktorvolumen m 3
Tab.2
Arbeitsbereich industriell eingesetzter Gas-Flüssigkeits-Reaktoren
Reaktortypεg [%]10-1 kg [mol cm-2 s-1 Pa-1]10-2 kl [cm s-1]a [cm2 cm-3 (Reaktor)]
Füllkörperkolonne     
Gegenstrom75-980,03-20,4-20,1-3,5
Gleichstrom5-980,10-30,4-60,1-17
Bodensäule     
Glockenböden5-900,5-21-51-4
Siebböden5-900,5-61-201-2
Blasensäule2-400,5-21-40,5-6
Rührkessel5-30-0,3-41-20
Strahldüsenreaktor1-6-0,15-0,50,2-1,2
Strahlwäscher---1-20
Venturi-Wäscher70-952-105-101,6-25
  • εg [%] = Gasanteil im Reaktor
  • kg = Geschwindigkeitskonstante in der Gasphase
  • kl= Geschwindigkeitskonstante in der Flüssigkeitsphase
  • a = Phasengrenzfläche