A Monte Carlo coalescence model for reaction with dispersion in a tubular reactor

• Published in: Chemical engineering science 1970-01, Vol.25 (8), p.1275-1282
• Main Authors: Rao, D.P, Dunn, Irving J.
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0009-2509; 1873-4405
• DOI: 10.1016/0009-2509(70)80005-7

Deviations from plug flow are handled by a Monte Carlo model which simulates mixing and segregation effects in a tubular chemical reactor. The model superimposes dispersion, which is simulated by local droplet coalescence, on the plug-flow mean velocity. Both the residence time distribution and the micromixing details are determined by the local coalescence-mixing phenomena. The model is applied with success to the experiments of Vassilatos and Toor. Comparisons are drawn between this and other models. Use of the model is suggested whenever deviations from plug flow are present in conjunction with segregation effects and rapid of two miscible fluids with mixed or unmixed feed. Further use should be possible with coalescence two-phase extraction and reaction systems. Les déviations de l'écoulement freiné sont expliquées par un mod`ele Monte Carlo qui simule les effects de mélange et de ségrégation dans un réacteur chimique tabulaire. Ce modéle surimpose la dispersion, qui est simulée par une coalescence locale de gouttelettes, sur la vitesse moyenne de lécoulement. La distribution du temps de résidence et les det́ails de micromélange sont détermines par des phénoménes locaux de mélange-coalescence. Ce modéle est appliqué avec succés aux expériences de Vassilatos et Toor. Ce modéle est comparéá d'áutres. L'emploi de ce modéle est suggéré chaque fois que des déviations de lécoulement freiné sont présentes en même temps que des effets de ségreǵation et la réaction rapide de deux fluides miscibles avec un débit mélangé et ségrégue. Ce modéle devrait pouvoir's employer pour un systéme ayant deux phases coalescentes déxtraction et de réaction. Abweichungen von der Pfropfströmung werden mittels eines Monte Carlo Modells behandelt, das Mischungs- und Entmischungseffekte in einem chemischen Rohrreaktor nachahmt. Das Modell überlagert Dispersion, die durch örtliche Tröpfchenkoaleszenz nachgeahmt wird, über die Durchschnittsgeschwindigkeit der Pfropfströmung. Verweilzeitverteilung sowie die Einzelheiten der Mikromischung werden durch die örtlichen Koaleszenz-Mischung Erscheinungen bestimmt. Das Modell wird erfolgreich auf die Versuche von Vassilatos und Toor angewendet.Es werden Vergleiche zwischen diesem und anderen Modellen angestellt. Die Verwendung des Modells wird angeregt wo immer Abweichungen von der Pfropfströmung im Zusammenhang mit Entmischungseffekten und rapider Reaktion zweier mischbarer Flüssigkeiten, mit gemischten oder ungemischtem Einsatz, vorhanden s