Suspension Catalysis in Slug Flow Microreactor - Experimental and Numerical Investigation of Mass Transfer

Pfropfenstromungs-Kapillarreaktoren bieten einen Ansatz zur zweiphasigen Suspensionskatalyse die eine einfachere Katalysatorruckgewinnung und Reduzierung der Partikelgro ss e ermoglicht, sofern eine ausreichende Stofftransportleistung durch die Zirkulationsstromung gewahrleistet wird. Experimentelle Messungen und ein dynamisches Modell zeigen, dass der Flussig/Fest-Stofftransport zunachst eine Limitierung darstellt und durch eine inhomogene Suspendierung gehemmt wird. Die Reduzierung der Katalysatorgro ss e hebt diese Limitierung jedoch auf, so dass die zweiphasige Suspensionskatalyse vielversprechend erscheint. Slug flow capillary reactors are well suited for two-phase suspension catalysis, which serves as catalyst carrier and permits facile catalyst recovery with smaller catalyst particles, as long as the internal circulation provides a sufficiently rapid liquid-solid mass transfer. A combination of experimental measurements and dynamic modeling revealed that an inhomogeneous suspension restricts the mass transfer performance. However, this limitation is more than compensated by reducing the catalyst particle size, making two-phase suspension catalysis a promising concept for heterogeneous catalysis in microreactors.