Multiscale modelling of chemical reactors

• Autorzy: Jaworski Z. , Zakrzewska B.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie wieloskalowe reaktorów chemicznych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A general framework of the concept of multi-aspect and multi-scale approach to reactor modelling has been presented. Numerical methods employed in reactor design, based on computational fluid dynamics, computer aided process engineering and computational chemistry have been described. The published strategies of integrating those methods and examples of their applications to reactor design have been collected and discussed.

PL

Przedstawiono ogólną koncepcję wieloaspektowego i wieloskalowego podejścia do modelowania reaktorów. Omówiono metody numeryczne wykorzystywane w projektowaniu reaktorów, oparte na numerycznej mechanice płynów, komputerowo wspomaganej inżynierii procesowej i chemii obliczeniowej. Omówiono sposoby integracji tych metod i podano przykłady zastosowania w projektowaniu reaktorów.

Słowa kluczowe

EN

chemical engineering; chemical reactors; fluid dynamics; process engineering

PL

inżynieria chemiczna; inżynieria procesowa; mechanika płynów; reaktory chemiczne

• Wydawca: Komitet Inżynierii Chemicznej i Procesowej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Chemical and Process Engineering
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, z. 3
• Strony: 567--581
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz.,

Twórcy

autor

Jaworski Z.

autor

Zakrzewska B.

• Wydział Inżynierii Chemicznej politechniki Szczecińskiej

Bibliografia

• [1] BIRD R.B., STEWART W.E., LIGHTFOOD E.N., Transport Phenomena, Wiley, New York, 1960.
• [2] BURGHARDT A., BARTELMUS G., Inżynieria reaktorów chemicznych, Vol. 1, 2, PWN, Warszawa, 2001.
• [3] CUSSLER E.L., MOGGRIDGE G.D., Chemical Product Design, Cambridge University Press, 2001.
• [4] COSTA R., MOGGRIDGE G.D., SARAIVA P.M., AIChE J., 2006, 52, 1976.
• [5] VLACHOS D.G., MHADESHWAR A.B., KAISARE N.S., Comp. Chem. Eng., 2006, 30, 1712.
• [6] GANI R., Comp. Chem. Eng., 2004, 28, 2441.
• [7] GANI R., Chem. Eng. Res. Des., 2004, 82, 1494.
• [8] TYCZKOWSKI J., Na drodze ku inżynierii molekularnej, XIX Ogólnopolska Konferencja Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Mat. Konf., Referaty Plenarne, 25–29, Rzeszów, 2007.
• [9] CHARPENTIER J.-C., Chem. Eng. Sci., 2002, 57, 4667.
• [10] CHARPENTIER J.C., MCKENNA T.F., Chem. Eng. Sci., 2004, 59, 1617.
• [11] VONCKEN R.M., BROEKHUIS A.A., HEERES H.J.AND JONKER G.H., Chem. Eng. Res. Des., 2004, 82, 1411.
• [12] YUAN W.-K., Chem. Eng. Sci., 2007, 62, 3335.
• [13] WEI J., Chem. Eng. Sci., 2007, 62, 3326.
• [14] JAWORSKI Z., Numeryczna mechanika płynów w inżynierii chemicznej i procesowej, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2005.
• [15] HESSEL V., HARDT S., LÖWE H., Chemical Micro Process Engineering. Fundamentals, Modelling and Reactions, Wiley, Weinheim, 2004.
• [16] JEŻOWSKI J., Wprowadzenie do projektowania systemów technologii chemicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, 2002.
• [17] MARQUARDT W., Computers Chem. Eng., 1996, 20, 591.
• [18] WOZNY G., LI P., WENDT M., Inż. Chem. Proc., 2001, 22, 137.
• [19] ZHANG Z., PIKE R.W., HERTWIG T.A., Computers Chem. Eng., 1995, 19, Suppl., S305–S310.
• [20] KRAMER H.J.M., BERMINGHAM S.K., VAN ROSMALEN G.M., J. Crystal Growth, 1999, 198/199, 729.
• [21] YOUNG, D., Computational Chemistry, A Practical Guide for Applying Techniques to Real World Problems, Wiley, New York, 2001.
• [22] DZWINEL W., YUEN D.A., BORYCZKO K., Chem. Eng. Sci., 2006, 2169.
• [23] KOŁOS W., Chemia kwantowa, PWN, Warszawa, 1986.
• [24] MCWEENY, Quantum mechanics: methods and basic applications, [in:] The International Encyclopedia of Physical Chemistry and Chemical Physics, Topic 2. Classical and Quantum Mechanics, Vol. 2, Pergamon Press, 1973.
• [25] FRENKEL D., SMIT B., Understanding Molecular Simulation, From Algorithms to Applications, Academic Press, 2002.
• [26] BEZZO F., MACCHIETTO S., PANTELIDES C.C., Comp. Chem. Eng., 2000, 24, 653.
• [27] LEROU J.J., NG K.M., Chem. Eng. Sci., 1996, 51, 1595.
• [28] SUCCI S., The Lattice Boltzmann Equation for Fluid Dynamics and Beyond, Clarendon Press, Oxford, 2001.
• [29] SUKOP M.C., THORNE D.T., Lattice Boltzmann Modeling. An Introduction for Geoscientists and Engineers, Springer, Berlin, 2006.
• [30] HEINZ S., Statistical Mechanics of Turbulent Flows, Springer, Berlin, 2003.
• [31] ZITNEY S.E., SYAMLAL M., Integration of CFD and process simulation for improved plant design, AIChE Annual Meeting, 2001, paper 271g.
• [32] KRAMER H.J.M., DIJKSTRA J.W., NEUMANN A.M., MEADHRA R.O., VAN ROSMALEN G.M., J. Crystal Growth, 1996, 166, 1084.
• [33] JONES A., RIGOPOULOS S., ZAUNER R., Comp. Chem. Eng., 2005, 29, 1159.
• [34] URBAN Z., LIBERIS L., Hybrid gPROMS-CFD modelling of an industrial scale crystalliser with rigorous crystal nucleation and growth kinetics and full population balance, Chemputers, 1999, Dusseldorf, Germany, 21–22 December 1999, Session 12. Process Simulation (unpublished).
• [35] TEN CATE A., BERMINGHAM S.K., DERSKEN J.J., KRAMER H.M.J., Compartmental modeling of an 1100L DTB crystallizer based on Large Eddy flow simulation, 10th European Conference on Mixing, Delft, the Netherlands, 2–5 July, 2000, 255.
• [36] BEZZO F., MACCHIETTO S., PANTELIDES C.C., Comp. Chem. Eng., 2004, 28, 501.
• [37] KOUGOULOS E., JONES A.G., WOOD-KACZMAR M.W, Org. Proc. Res. Dev., 2006, 10, 739.
• [38] BERMINGHAM S.K., TRIVELLATO S., VERNIER M., BEZZO F., Hybrid CFD-multizonal modelling of polymorphs and agglomeration phenomena in crystallisation processes, 8th Int. Conf. Chemical and Process Engineering, ICheaP-8, 24-27 June, 2007 (http://www.aidic.it/icheap8/webpapers/59%20Bermingham.pdf)
• [39] CHOI Y.-J., CHUNG S.-T., OH M., KIM H.-S., Crys. Growth Des., 2005, 5, 959.
• [40] RIGOPOULOS S., JONES A., Chem. Eng. Sci., 2003, 58, 3077.
• [41] ZAUNER R., JONES A.G., Chem, Eng. Sci., 2002, 57, 821.
• [42] KLÖKER M., KENIG E.Y., GÓRAK A., Catal. Today, 79–80, 479, 2003.
• [43] KAGOSHIMA M., MANN R., Chem. Eng. Sci., 2005, 60, 2155.