DE102014211278A1 - Compact catalyst test stand and filling it - Google Patents

Compact catalyst test stand and filling it Download PDF

Info

Publication number
DE102014211278A1
DE102014211278A1 DE102014211278.8A DE102014211278A DE102014211278A1 DE 102014211278 A1 DE102014211278 A1 DE 102014211278A1 DE 102014211278 A DE102014211278 A DE 102014211278A DE 102014211278 A1 DE102014211278 A1 DE 102014211278A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
reaction space
reactor
reaction
range
dosing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014211278.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Bartz
Armin Brenner
Oliver Köchel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HTE GmbH the High Throughput Experimentation Co
Original Assignee
HTE GmbH the High Throughput Experimentation Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HTE GmbH the High Throughput Experimentation Co filed Critical HTE GmbH the High Throughput Experimentation Co
Priority to DE102014211278.8A priority Critical patent/DE102014211278A1/en
Priority to PCT/EP2015/062868 priority patent/WO2015189228A1/en
Publication of DE102014211278A1 publication Critical patent/DE102014211278A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0025Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by an ascending fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0046Sequential or parallel reactions, e.g. for the synthesis of polypeptides or polynucleotides; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making molecular arrays
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0093Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0242Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical
    • B01J8/0271Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly vertical in a spiral shaped bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00279Features relating to reactor vessels
    • B01J2219/00281Individual reactor vessels
    • B01J2219/00286Reactor vessels with top and bottom openings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277Apparatus
    • B01J2219/00351Means for dispensing and evacuation of reagents
    • B01J2219/00418Means for dispensing and evacuation of reagents using pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585Parallel processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718Type of compounds synthesised
    • B01J2219/00745Inorganic compounds
    • B01J2219/00747Catalysts

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Reaktoren, in denen sich zumindest ein Reaktionsraum als Windung erstreckt, vorzugsweise von Reaktoren mit mehrfach gewundenen Reaktionsräumen, insbesondere spiralförmig gewundenen Reaktor-Rohren, zum Testen von Katalysatoren, insbesondere zum parallelen Testen, sowie ein Verfahren zum Befüllen solcher Reaktoren mit zumindest einer Windung, welche schwer zugänglich und somit auch schwer mit konventionellen Methoden zu befüllen sind, insbesondere, wenn das Füllgut pulverförmig ist, insbesondere ein Katalysator-Festbett.The present invention relates to the use of reactors in which at least one reaction space extends as a turn, preferably of reactors with multiply wound reaction spaces, in particular spirally wound reactor tubes, for testing catalysts, in particular for parallel testing, and a method for filling such Reactors with at least one turn, which are difficult to access and thus difficult to fill with conventional methods, especially when the contents are powdery, in particular a fixed catalyst bed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Reaktoren, in denen sich zumindest ein Reaktionsraum als Windung erstreckt, vorzugsweise von Reaktoren mit mehrfach gewundenen Reaktionsräumen, insbesondere von spiralförmig gewundenen Reaktor-Rohren, zum Testen von Katalysatoren, insbesondere zum parallelen Testen von Katalysatoren. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Befüllen solcher Reaktoren mit zumindest einer Windung, welche schwer zugänglich und somit auch schwer mit konventionellen Methoden zu befüllen sind, insbesondere, wenn das Füllgut pulverförmig ist, beispielsweise im Falle eines Katalysator-Festbetts.The present invention relates to the use of reactors in which at least one reaction space extends as a turn, preferably of reactors with multiply wound reaction spaces, in particular helically wound reactor tubes, for testing catalysts, in particular for parallel testing of catalysts. The present invention also relates to a method for filling such reactors with at least one turn, which are difficult to access and thus difficult to fill with conventional methods, in particular when the contents are powdery, for example in the case of a catalyst fixed bed.

Reaktoren, insbesondere Reaktoren mit pulverförmiger und/oder partikulärer Feststoff-Befüllung, insbesondere Festbett-Befüllung, wie diese beispielsweise für Katalysator-Teststände von Relevanz sind, zeichnen sich gemäß dem Stand der Technik dadurch aus, dass sie in einer Ebene und parallel zueinander angeordnet sind. Einzelne Reaktoren weisen dabei in einer geraden Flucht angeordnete (typischerweise vertikal "linear" angeordnete) Reaktorräume auf welche aufgrund ihrer Anordnung vergleichsweise leicht befüllt, entleert, beheizt, gekühlt sowie kontrolliert werden können.Reactors, in particular reactors with powdery and / or particulate solid filling, in particular fixed-bed filling, as are of relevance for example for catalyst test stands, are characterized according to the prior art in that they are arranged in one plane and parallel to one another , In this case, individual reactors have reactor chambers arranged in a straight alignment (typically vertically "linearly" arranged) which, owing to their arrangement, can be filled, emptied, heated, cooled and controlled comparatively easily.

Allerdings limitiert eine solche "vertikale" oder "geradlinige" Anordnung und Form die Einsatzmöglichkeiten von solcher Reaktoren in Katalysator-Testständen, insbesondere auch, weil stets eine gewisse "Höhe" des Katalysator-Bettes notwendig ist und auf die Dimensionierung des gesamten Teststandes einen großen Einfluss hat, bzw. maßgeblich ist. Insbesondere dann wenn Katalysatoren im Gramm-Maßstab oder größeren Maßstäben befüllt und getestet werden sollen.However, such a "vertical" or "straight" arrangement and shape limits the applications of such reactors in catalyst test stands, especially because a certain "height" of the catalyst bed is always necessary and on the dimensioning of the entire test a great impact has, or is relevant. Especially when catalysts are to be filled and tested on a gram scale or larger scales.

Solche parallel in einer Ebene angeordnete Reaktoren sind beispielsweise aus der DE 198 09 477 bekannt, wobei hier die geradlinigen Reaktorkanäle als Bohrungen in einem massiven Metallblock (ggf. mit Einsätzen) vorliegen. Ein Verfahren zum Befüllen von parallel in einer Ebene angeordneten Reaktor-Rohren ist aus der EP 1 796 897 bekannt.Such parallel arranged in a plane reactors are for example from the DE 198 09 477 known, in which case the rectilinear reactor channels as bores in a solid metal block (possibly with inserts) are present. A method for filling parallel arranged in a plane reactor tubes is from the EP 1 796 897 known.

Eine entsprechende Testung in „U“-förmigen Reaktoren ist aus Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff bekannt.A corresponding test in "U" -shaped reactors is out Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, page 31 ff known.

Im Lichte des bekannten Standes der Technik, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, deutlich verkleinerte und/oder kompaktere Teststände für Katalysatoren bereitzustellen, insbesondere solche, die eine geringere Höhe bzw. Einbauhöhe aufweisen, und die dennoch die Testung von Katalysatoren im „Grammbereich“ also größer al 0,1 g, bevorzugt größer als 0,2 g, weiter bevorzugt größer als 0,5 g ermöglichen, sowie die auch ein effektives paralleles Testen von Katalysatoren ermöglichen.In the light of the known prior art, it is an object of the present invention to provide significantly smaller and / or more compact test stands for catalysts, in particular those having a lower height or installation height, and yet the testing of catalysts in the "gram range" Thus, greater than 0.1 g, preferably greater than 0.2 g, more preferably greater than 0.5 g allow, and also allow an effective parallel testing of catalysts.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung von zumindest einem Reaktor, in welchem sich zumindest ein Reaktionsraum als Kreissegment („Windung“) erstreckt.This object is achieved by the use of at least one reactor in which at least one reaction space extends as a circle segment ("turn").

Vorzugsweise liegt der Reaktionsraum auf einem Kreisbogen, oder stellt eine 3 dimensional spiralförmige Anordnung dar, wobei diese Anordnung bevorzugt schraubenförmig ist, d.h. die Radien der Windungen der Schraube sind gleich oder ähnlich. Archimedische, logarithmische, fermatsche oder hyperbolische Spiralen sind auch bevorzugt, sowie auch dreidimensionale Anordnungen wie archimedische Kugelspiralen, konische Spiralen und loxodrome.Preferably, the reaction space is on a circular arc, or represents a 3-dimensional helical arrangement, which arrangement is preferably helical, i. the radii of the turns of the screw are the same or similar. Archimedean, logarithmic, Fermat or hyperbolic spirals are also preferred, as are three-dimensional arrays such as Archimedean sphere spirals, conical spirals and loxodromes.

Vorzugsweise weist zumindest ein Reaktor zumindest einem mehrfach gewundenen Reaktionsraum auf, weiter vorzugsweise mit zumindest einem spiralförmig gewundenen Reaktor-Rohr, und wird in einem Katalysator-Teststand eingesetzt, wobei dieser Reaktor aufgrund seiner kompakten Dimensionierung, hier bedingt durch die "schlaufenförmige" oder "spiralförmige", in jedem Fall gewundene Anordnung, auch in eine kleine Volumen-Segment, insbesondere einen den Ofenbereich zur Temperierung, integriert werden kann, wodurch ein Teststand bereitgestellt wird, der besonders im Vergleich zur klassischen Bauweise von Testreaktoren platzsparend, einfach zu temperieren ist wegen des homogeneren Temperaturfeldes und somit Energie und aufwändige Regelungstechnik spart. Preferably, at least one reactor has at least one multiply wound reaction space, more preferably with at least one spiral wound reactor tube, and is used in a catalyst test stand, this reactor due to its compact dimensions, here due to the "loop-shaped" or "spiral ", in any case, tortuous arrangement, even in a small volume segment, in particular a furnace temperature range, can be integrated, creating a test stand is provided, especially in comparison to the classical design of test reactors space saving, easy to temper because of more homogeneous temperature field and thus saves energy and complex control technology.

Im Hinblick auf den Reaktionsraum, also dem im Inneren eines Reaktors befindlichen und mit Katalysator zu befüllenden Volumensegment, bestehen erfindungsgemäß keine Beschränkungen, außer dass dieser in Flussrichtung des durch den Reaktionsraum hindurchströmenden Fluids zumindest 5-mal, bevorzugt zumindest 10-mal, weiter bevorzugt zumindest 100-mal größer dimensioniert ist, als senkrecht hierzu. Besonders bevorzugt ist der Reaktionsraum im wesentlichen rohrförmig ausgebildet, also senkrecht zur Flussrichtung durch einen charakteristischen Durchmesser gekennzeichnet, der dann zumindest 5-mal, 10-mal oder 100-mal kleiner ist als die Länge des rohrförmigen Reaktionsraumes. With regard to the reaction space, that is to say the volume segment located inside a reactor and to be filled with catalyst, according to the invention there are no restrictions except that it is at least 5 times, preferably at least 10 times, more preferably at least 5 times in the direction of flow of the fluid flowing through the reaction space 100 times larger dimensioned than perpendicular thereto. Particularly preferably, the reaction space is substantially tubular, ie perpendicular to the flow direction characterized by a characteristic diameter, which is then at least 5 times, 10 times or 100 times smaller than the length of the tubular reaction space.

Ein weiterer Vorteil eines spiralförmigen Reaktionsraumes ist es, dass bei Betrieb als Zapfstellenreaktor alle Leitungen der Zapfstellen zu einer Analyseeinheit leicht gleich lang gestaltet werden können, was automatisch sicherstellt, dass ähnlicher Druckabfall auf den Leitungen herrscht und sicherstellt, dass die Verweilzeit der Fluidmischungen in der Analysenleitung für alle Leitungen gleich lang ist. Another advantage of a spiral reaction space is that when operated as a tap reactor all lines of the taps to an analysis unit can easily be made the same length, which automatically ensures that similar pressure drop prevails on the lines and ensures that the residence time of the fluid mixtures in the analysis line for all lines is the same length.

Besonders bevorzugt ist es, dass zumindest zwei, weiter bevorzugt zumindest vier, weiter bevorzugt zumindest 16 solcher Reaktoren, in welchen sich jeweils zumindest ein Reaktionsraum als Windung erstreckt, in einem Katalysator-Teststand parallel zu einander getestet werden, wobei bevorzugt zumindest auf der Edukt-Seite die Reaktionsräume in fluidischer Kommunikation zueinander stehen. It is particularly preferred that at least two, more preferably at least four, more preferably at least 16 such reactors, in each of which at least one reaction space extends as a turn, be tested in a catalyst test stand parallel to each other, wherein preferably at least on the reactant Side the reaction spaces in fluid communication with each other.

Die vorliegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein System umfassend:

  • • zumindest einen Reaktionsraum, der sich als Windung erstreckt, vorzugsweise ausgestaltet als ein mehrfach gewundener Reaktionsraum, vorzugsweise aus- gestaltet als zumindest ein spiralförmig gewundenes Reaktor-Rohr;
  • • zumindest eine Einheit zur Analyse, wobei diese Einheit zur Analyse den zumindest einen solchen Reaktionsraum vollständig umschließt, vorzugsweise der Reaktionsraum Bestandteil dieser Einheit zur Analyse ist.
The present object is also achieved by a system comprising:
  • At least one reaction space that extends as a turn, preferably designed as a multiply wound reaction space, preferably configured as at least one spiral-wound reactor tube;
  • At least one unit for analysis, this unit for analysis completely enclosing the at least one such reaction space, preferably the reaction space is part of this unit for analysis.

Vorzugsweise umfasst das System zusätzlich zumindest einen Katalysator, der pulverförmig oder in fester partikulärer Form vorliegt, vorzugsweise als Feststoff in einem Feststoffbett vorliegt, und in diesen besagten Reaktionsraum eingebracht ist. Dabei ist es in keiner Weise ausgeschlossen, dass besagtes System auch mehrere Katalysatoren aufweisen kann. Preferably, the system additionally comprises at least one catalyst which is in powder form or in solid particulate form, preferably present as a solid in a solid bed, and introduced into said reaction space. It is in no way excluded that said system can also have multiple catalysts.

Die Einheit zur Analyse kann jede für das Testen von fluiden Produktströmen gebräuchliche Analyseeinheit sein. Beispiele sind unter anderem: Gaschromatographen, Massenspektrometer, UV-VIS Spektrometer, IR Spektrometer. Kombinationen hiervon, sind besonders bevorzugt. The unit of analysis may be any analytical unit commonly used for testing fluid product streams. Examples include: gas chromatograph, mass spectrometer, UV-VIS spectrometer, IR spectrometer. Combinations thereof are especially preferred.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung und das erfindungsgemäße System lassen sich auch größere Reaktionsräume in unmittelbarer Nähe von Einheiten zur Analyse anbringen, beziehungsweise sogar in Einheiten zur Analyse integrieren, beispielsweise in GC-Öfen integrieren und isotherm beheizen, und somit in unmittelbarer räumlicher Nähe analysieren.The use according to the invention and the system according to the invention also make it possible to install larger reaction spaces in the immediate vicinity of units for analysis, or even to integrate them in units for analysis, for example to integrate them in GC ovens and to heat them isothermally, and thus analyze them in the immediate vicinity.

Die vorliegende Erfindung nachfolgend anhand von weiteren Ausführungsformen beschrieben. Dabei dienen die folgenden Figuren der beispielhaften Illustration der Erfindung.The present invention will be described below with reference to further embodiments. The following figures serve the exemplary illustration of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem schleifen- bzw. spiralförmig aufgebauten Zapfstellenreaktor. Die dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf einen Zapfstellenreaktor mit drei zylindrisch geformten Windungen und zehn Zapfstellen. An den Reaktor anschlossen sind das Füllungs- und das Verdichtungswerkzeug. 1 shows a schematic representation of a device with a loop or spiral constructed tap reactor. The illustrated embodiment relates to a tap reactor having three cylindrically shaped turns and ten taps. Connected to the reactor are the filling and the compression tool.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Befüllen von schlaufenoder spiralförmigen Reaktoren, insbesondere aufweisend einem Vorratsbehälter (7), der über ein trichterförmiges Element (5) mit der Dosiereinheit (4) verbunden ist, wobei die Dosiereinheit (4) über die Verbindung (8) mit der Kavität (9) verbunden ist. 2 shows a schematic representation of an apparatus for filling loop or spiral reactors, in particular comprising a reservoir ( 7 ), which has a funnel-shaped element ( 5 ) with the dosing unit ( 4 ), the dosing unit ( 4 ) over the connection ( 8th ) with the cavity ( 9 ) connected is.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der in 2 gezeigten Vorrichtung, die außerdem noch eine Leitung (13) aufweist. Die Leitung (13) bewirkt vorteilhaft einen Druckausgleich zwischen Dosiereinheit und Vorratsbehälter. 3 shows a schematic representation of another embodiment of the in 2 shown device, which also has a line ( 13 ) having. The administration ( 13 ) causes advantageous pressure equalization between dosing unit and reservoir.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung analog zur Vorrichtung der 2 und 3, die als weiteres Element einen Druckbehälter (21) und Ventil (23) aufweist, wobei diese Elemente eine Aufnahme von Druckgasen zur Erzeugung von Gas-Druckimpulsen ermöglichen. 4 shows a schematic representation of a device analogous to the device of 2 and 3 , which as a further element a pressure vessel ( 21 ) and valve ( 23 ), wherein these elements allow a recording of compressed gases to generate gas pressure pulses.

5 zeigt eine Vierfachapparatur mit vier Zapfstellenreaktoren (61) und einem Manifold beziehungsweise Versorgungsrail (60). 5 shows a fourfold apparatus with four tap reactors ( 61 ) and a manifold or supply rail ( 60 ).

Aus dem Gebiet von Reaktoren, die zur Untersuchung von Reaktionskinetiken eingesetzt werden, sind gekrümmte oder helix- bzw. spiralförmig verlaufende Reaktionsrohre prinzipiell bekannt, wobei diese oftmals eine für diese Art der Untersuchung erforderlichen Mindestlänge aufweisen müssen, die den herkömmlichen Längenbereich von Reaktoren in einem Bereich von 0,2 m bis 0,8 m überschreiten. Beispiele für derartige Reaktoren sind sogenannte "Zapfstellenreaktoren", die eine Länge im Bereich von 0,5 m bis 10 m aufweisen und deren Innendurchmesser im Bereich von 0,5 mm bis 20 mm liegt. From the field of reactors used to investigate reaction kinetics, curved or helical reaction tubes are known in principle and often have to have a minimum length required for this type of assay, which is the conventional length range of reactors in a range from 0.2 m to 0.8 m. Examples of such reactors are so-called "tap reactor", which have a length in the range of 0.5 m to 10 m and whose inner diameter is in the range of 0.5 mm to 20 mm.

Zapfstellenreaktoren sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus Solc. Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering. 292 Seiten, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff Zapfstellenreaktoren are known from the prior art, for example Solc. Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering. 292 pages, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, p. 31 et seq

Solche gekrümmten oder helixförmig verlaufenden Reaktionsrohre werden allerdings bisher im Stand der Techik nicht zum Testen von Katalysatoren, insbesondere von Festbett-Katalysatoren, eingesetzt, da es bisher nicht möglich ist, in solche schwer zugänglichen Reaktionsräume reproduzierbar einen Feststoff einzubringen. Insbesondere aber für das parallele, also vergleichende Testen von Katalysatoren, muss allerdings sichergestellt werden, dass sich in jedem Reaktionsraum einer parallelen Anordnung (2, 4, 8, 16, 32 ... Reaktionsräume) reproduzierbar dieselbe Menge an Katalysator in einer Schüttung derselben Dichte vorliegt. Sollte dies nicht gewährleistet sein, so können Reaktionsergebnisse nicht aussagekräftig verglichen werden.However, such curved or helically extending reaction tubes are not hitherto used in the prior art for testing catalysts, in particular solid-bed catalysts, since it has hitherto not been possible to reproducibly introduce a solid into such difficult-to-reach reaction spaces. In particular, however, for the parallel, ie comparative testing of catalysts, it must be ensured that in each reaction chamber of a parallel arrangement (2, 4, 8, 16, 32 ... reaction spaces) reproducibly the same amount of catalyst in a bed of the same density. If this is not guaranteed, reaction results can not be meaningfully compared.

Katalysator-Teststände im Sinne der vorliegenden Erfindung liegen vorzugsweise im "benchscale" vor, können also auf einer Laborbank positioniert werden. Besonders bevorzugt ist es, dass Katalysatormengen im Bereich von 0,1 g bis 1 kg gehandhabt werden können. Vorzugsweise liegt die Katalysatormenge im Bereich von 0,2 g bis 500 g, weiter bevorzugt im Bereich von 0,3 g bis 250 g und insbesondere im Bereich von 0,5 g bis 100 g. Vorzugsweise liegt dieser Katalysator als eine feste pulverförmige oder partikelförmige Substanz, insbesondere als Festbettkatalysator, vor.Catalyst test stands in the sense of the present invention are preferably in "benchscale", so they can be positioned on a laboratory bench. It is particularly preferred that amounts of catalyst in the range of 0.1 g to 1 kg can be handled. The amount of catalyst is preferably in the range from 0.2 g to 500 g, more preferably in the range from 0.3 g to 250 g and in particular in the range from 0.5 g to 100 g. This catalyst is preferably present as a solid pulverulent or particulate substance, in particular as a fixed bed catalyst.

Wie bereits oben erwähnt, ist im Sinne der vorliegenden Erfindung für den zumindest einen Reaktoren, vorzugsweise für eine Anordnung mit 2, 4, 16, 32 oder mehr Reaktoren (zum parallelen Testen) ein Reaktionsraum bevorzugt, der sich als Windung erstreckt, sowie der vorzugsweise als ein mehrfach gewundener Reaktionsraum ausgestaltet ist, sowie weiter vorzugsweise als ein spiralförmig (oder helix-artiges) gewundenes Reaktor-Rohr ausgestaltet ist, und zwar mit einer Länge von 10 cm bis 2 m, vorzugsweise von 15 cm bis 1,5 m, weiter vorzugsweise von 20 m bis 1,2 m, für die Länge des Reaktionsraumes (Erstreckung in Flussrichtung), sowie mit einem charakteristischen Maß für die räumliche Erstreckung senkrecht zur Flussrichtung von 1 mm bis 50 mm, vorzugsweise von 2 mm bis 15 mm, wobei diese charakteristische Erstreckung senkrecht zur Flussrichtung im Falle eines Rohres der Innendurchmesser des Rohres ist. As already mentioned above, for the purposes of the present invention, for the at least one reactor, preferably for an arrangement with 2, 4, 16, 32 or more reactors (for parallel testing), a reaction space which extends as a turn is preferred, and preferably is designed as a multiply wound reaction space, and more preferably as a helical (or helical) coiled reactor tube, with a length of 10 cm to 2 m, preferably 15 cm to 1.5 m, further preferably from 20 m to 1.2 m, for the length of the reaction space (extension in the flow direction), and with a characteristic measure of the spatial extent perpendicular to the flow direction of 1 mm to 50 mm, preferably from 2 mm to 15 mm, these characteristic extent perpendicular to the flow direction in the case of a tube is the inner diameter of the tube.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung weist der mehrfach gewundene, vorzugsweise der spiralförmig gewundene Reaktionsraum, beziehungsweise das Reaktor-Rohr, mindestens zwei gekrümmten Segmenten auf, welche im Sinne der vorliegenden Erfindung eine kontinuierliche Windung darstellen, die sich über ein 360° Segment erstreckt („Windung“), vorzugsweise mindestens drei Windungen, weiter vorzugsweise von zwei bis zehn Windungen, weiter vorzugsweise von zwei bis fünf Windungen. Der resultierende helix- oder spiralförmige Reaktor ist schematisch in 1 gezeigt.For the purposes of the present invention, the multiply wound, preferably the spirally wound reaction space, or the reactor tube, on at least two curved segments, which constitute a continuous winding in the context of the present invention, which extends over a 360 ° segment ("winding "), Preferably at least three turns, more preferably from two to ten turns, more preferably from two to five turns. The resulting helical or spiral reactor is schematically shown in FIG 1 shown.

Der Durchmesser eines solchen Reaktors, bestimmt durch den Außendurchmesser der größten solchen "Windungen" (Spirale), liegt vorzugsweise in einem Bereich von 5 cm bis 50 cm, vorzugsweise von 10 cm bis 30 cm, weiter vorzugsweise von 15 cm bis 20 cm. The diameter of such a reactor, determined by the outer diameter of the largest such "turns" (spiral), is preferably in a range of 5 cm to 50 cm, preferably 10 cm to 30 cm, more preferably 15 cm to 20 cm.

Vorzugsweise weist der erfindungsgemäße Teststand für Katalysatoren im technischen Maßstab (typischerweise für 60 g an Katalysator pro Reaktionsraum) eine Dimension auf, welche dem Ofen-raums eines Gaschromatographen entspricht. Dabei kann der Reaktor ohne Schwierigkeiten im Innenraum des Ofens angeordnet werden.Preferably, the inventive test scale for catalysts on an industrial scale (typically for 60 g of catalyst per reaction space) has a dimension which corresponds to the furnace chamber of a gas chromatograph. In this case, the reactor can be arranged without difficulty in the interior of the furnace.

Der erfindungsgemäße schlaufen- oder spiralförmige Reaktor wird vorzugsweise unter gegenüber dem Umgebungsdruck erhöhtem Druck und/oder gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhter Temperatur betrieben. Temperatur und Drucklimitierungen des Reaktionsraumes resultieren beispielsweise aus dem Herstellungsverfahren des Reaktionsraumes. So weist beispielsweise ein Stahlrohr, welches kalt gewickelt wird, eine geringere Druckstabilität auf als ein Stahlrohr, welches heiß gewickelt wird. Für kalt gewickelte Stahlreaktoren liegt der bevorzugte Betriebsdruck in einem Bereich von 1 bar bis 300 bar, vorzugsweise von 1 bar bis 200 bar. The loop or spiral reactor according to the invention is preferably operated under elevated pressure relative to the ambient pressure and / or elevated temperature relative to the ambient temperature. Temperature and pressure limitations of the reaction space result, for example, from the production process of the reaction space. For example, a steel pipe that is cold-rolled has a lower pressure stability than a steel pipe that is hot-wound. For cold-rolled steel reactors, the preferred operating pressure is in the range from 1 bar to 300 bar, preferably from 1 bar to 200 bar.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der schlaufen- oder spiralförmige Reaktor zumindest eine "Zapfstelle", also Entnahmestelle für flüssige und/oder feste Proben, entlang der Strömungsrichtung des Reaktionsgemische im Reaktors auf, vorzugsweise zumindest 2, 3, 5 oder 10 solcher Zapfstellen, wobei diese Zapfstellen in einer weiter bevorzugten Ausführungsform mit einem Multiportventil (beispielsweise einem Ventil des Herstellers VICI Valco Instruments Co. Inc.) in Wirkverbindung stehen. Ein solcher Reaktor ist entsprechend auch als "Zapfstellenreaktor" bekannt. Diese Anordnung solches "Zapfstellen" (57) ist gleichfalls in 1 gezeigtIn a preferred embodiment, the loop or spiral reactor has at least one "bleed point", ie removal point for liquid and / or solid samples along the direction of flow of the reaction mixture in the reactor, preferably at least 2, 3, 5 or 10 such taps, said In a further preferred embodiment, taps are operatively connected to a multiport valve (for example a valve of the manufacturer VICI Valco Instruments Co. Inc.). Such a reactor is also known as a "tap reactor". This arrangement of such "tapping" (57) is also in 1 shown

Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung von Zapfstellen, die eine Probenentnahme entlang der Strömungsrichtung, d.h. entlang des Reaktionsfortschritts, ermöglicht, da eine solche Anordnung es insbesondere erlaubt, aussagekräftige Kinetik-Untersuchungen durchführen zu können. Particularly advantageous is an arrangement of taps which allow sampling along the flow direction, i. along the reaction progress, allows, as such an arrangement in particular allows to carry out meaningful kinetics studies.

Bevorzugt erfolgt die Probenentnahme in der Gasphase, allerdings ist auch eine Entnahme von Flüssigkeit möglich, vorzugsweise über eine Sammelvorrichtung für Flüssigkeiten. Insbesondere können die Reaktoren als gas-fest, flüssig-fest und als gas-flüssig-fest Reaktoren in sumpf-, trickle-bed und als hochbelastete Flüssig-Kolonne betrieben werden.Preferably, the sampling takes place in the gas phase, but also a removal of liquid is possible, preferably via a collecting device for liquids. In particular, the reactors can be operated as gas-solid, liquid-solid and as gas-liquid-solid reactors in swamp, trickle bed and as highly loaded liquid column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform, sind an verschieden Stellen des Zapfstellenreaktors Probenentnahmeleitungen vorgesehen, die mit zumindest einem Selektor-Ventil in Wirkverbindung stehen. Vorzugsweise weisen die einzelnen Probenentnahmeleitungen die gleiche Länge und/oder den gleichen Durchmesser auf. In an advantageous embodiment, sampling lines are provided at different locations of the tap reactor, which are in operative connection with at least one selector valve. Preferably, the individual sampling lines have the same length and / or the same diameter.

Die Probenentnahmeleitungen weisen vorzugsweise eine Länge im Bereich von 10 cm bis 200 cm auf. In einer bevorzugten Anordnung ist das Multiportventil in der Tür eines Ofens, vorzugsweise eines Umluftofens, weiter bevorzugt eines GC-Ofens, angeordnet. In dieser Ausgestaltung ist die Zugänglichkeit des Ofeninnenraums derart, dass dort weitere technische Elemente der Katalysatortestungsapparatur angeordnet werden, so wie insbesondere Gas-Sättiger oder Wärmetauscher zum Vorwärmen von Gasströmen The sampling lines preferably have a length in the range of 10 cm to 200 cm. In a preferred arrangement, the multiport valve is in the door of a furnace, preferably a convection oven, more preferably a GC oven, arranged. In this embodiment, the accessibility of the furnace interior is such that further technical elements of the catalyst testing apparatus are arranged there, such as, in particular, gas saturators or heat exchangers for preheating gas streams

Wie bereits oben erwähnt wurde, basieren die bekannten Hochdurchsatzsysteme, die dem Fachmann zum Testen von Katalysatoren bekannt sind, auf geraden, insbesondere im Wesentlichen vertikal angeordneten Reaktoren (Reaktionsrohre). Um diese "geraden" Reaktoren als Zapfstellenreaktoren zu betreiben, wäre es notwendig, die Heizung als Heizmanschetten um die Zapfstellen herumanzuordnen, was mit großem technischen Aufwand beziehungsweise Nachteilen verbunden ist. Die Nachteile bestehen darin, dass ein ungleich höherer Aufwand erforderlich ist, als dies in Verbindung mit einem schlaufen- oder spiralförmigen Reaktor notwendig ist, der von einem fluiden Medium beheizt wird. Zudem ist die "in sich gewundene" spiral- oder helixförmige Bauweise sehr platzsparend und hat weitere Vorteile, die nachfolgend erläutert werden.As already mentioned above, the known high-throughput systems, which are known to the person skilled in the art for testing catalysts, are based on straight, in particular substantially vertically arranged reactors (reaction tubes). To operate these "straight" reactors as tapping reactors, it would be necessary to arrange the heating around the taps as heating sleeves, which is associated with great technical effort or disadvantages. The disadvantages are that a much greater effort is required than is necessary in connection with a loop or spiral reactor which is heated by a fluid medium. In addition, the "spiraling" spiral or helical construction is very space saving and has other advantages, which are explained below.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der schlaufenförmige oder spiral- /helixartiger Reaktor mit einem Wärmeträgermedium (beispielsweise mit Gas)beheizt und auf diese Weise ein möglichst isothermes Temperaturfeld realisiert. Die Beheizung eines solchen Reaktors kann auch über ein anderes fluides Wärmeträgermedium erfolgen, wie eine Flüssigkeit (Öl, Wasser), eine Schmelze (Salz, Metall) oder ein festes Wärmträgermedium wie Sand, Silizium- oder Siliziumcarbidpulver oder Metallpulver oder ein Gas wie Stickstoff oder Luft.In one embodiment of the invention, the loop-shaped or helical / helical reactor is heated with a heat transfer medium (for example, with gas) and realized in this way a possible isothermal temperature field. The heating of such a reactor can also take place via another fluid heat transfer medium, such as a liquid (oil, water), a melt (salt, metal) or a solid heat transfer medium such as sand, silicon or silicon carbide powder or metal powder or a gas such as nitrogen or air ,

Das Einbringen des erfindungsgemäßen schlaufen- oder spiralförmigen Reaktors in das Wärmeträgermedium ist vergleichsweise einfach und der Reaktor kann platzsparend untergebracht werden. Kassettenartige Module sind bevorzugt, insbesondere für eine Hochdurchsatzanlage zum Testen von Katalysatoren, die auch eine Austestung bei unterschiedlichen Temperaturen, jeweils in einem Modul in einer Anlage, möglich macht.The introduction of the loop or spiral reactor according to the invention in the heat transfer medium is relatively simple and the reactor can be accommodated to save space. Cassette-type modules are preferred, in particular for a high-throughput system for testing catalysts, which also makes it possible to test at different temperatures, in each case in a module in a system.

Ebenfalls bevorzugt ist die inhomogene Beheizung solcher Kassetten durch Anwenden eines inhomogenen Temperaturfeldes, vorzugsweisen unter Verwendung fester Wärmeträger. Die Module können horizontal oder vertikal gestapelt und/oder gereiht vorliegenAlso preferred is the inhomogeneous heating of such cassettes by applying an inhomogeneous temperature field, preferably using solid heat transfer medium. The modules can be stacked horizontally or vertically and / or ranked

Vorzugsweise ist zumindest ein Thermoelement in Wirkverbindung mit mindestens einer Zapfstelle, was Probenentnahme und gleichzeitige Temperaturmessung, insbesondere auch des Katalysatorbetts, an dieser Stelle ermöglicht.Preferably, at least one thermocouple is in operative connection with at least one tapping point, which enables sample removal and simultaneous temperature measurement, in particular also of the catalyst bed, at this point.

Verfahren und Vorrichtung zum Befüllen eines gekrümmten Reaktors Ein besonderes Problem auf dem Gebiet der Katalysator-Testung ist es, insbesondere für die heterogene Katalyse, dass die Reaktoren mit einem Festbett beschickt werden müssen, beispielsweise mit Katalysator-Pellets. Ein solches Beschicken eines Reaktors mit einem pulverförmigen oder pellet-artigen Feststoff ist für einen entsprechend dimensionierten linearen Reaktor technisch gut zu realisieren, nicht aber für einen gewundenen, insbesondere schlaufenförmigen Reaktor. Method and Apparatus for Filling a Curved Reactor A particular problem in the field of catalyst testing, especially for heterogeneous catalysis, is that the reactors must be charged with a fixed bed, for example with catalyst pellets. Such a charging of a reactor with a pulverulent or pellet-like solid is technically easy to realize for a suitably dimensioned linear reactor, but not for a tortuous, in particular loop-shaped reactor.

Somit ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Beschicken eines vorstehend beschriebenen gewundenen Reaktors, oder generell eines schlecht zugänglichen, nicht im Wesentlichen geradlinigen Reaktors, bereitzustellen.Thus, it is another object of the present invention to provide a method for charging a tortuous reactor described above, or generally a poorly accessible, non-substantially rectilinear reactor.

Im Gegensatz zu einem schlecht zugänglichen Reaktor ist ein frei zugänglicher Reaktor dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktionsraum linear angeordnet ist und das innere Volumen des Reaktionsraumes (im ungefüllten Zustand) von der Eingangsöffnung und in Richtung der Sichtachse vollständig einsehbar ist. Als Beispiele für solche frei zugängliche Reaktoren ist ein gerades Rohr genannt, oder ein Block der geradlinige Bohrungen aufweist. In contrast to a poorly accessible reactor, a freely accessible reactor is characterized in that the reaction space is arranged linearly and the inner volume of the reaction space (in the unfilled state) is completely visible from the inlet opening and in the direction of the viewing axis. As examples of such freely accessible reactors is called a straight tube, or a block having straight bores.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einbringen/Einfüllen von pulverartigen Gütern, vorzugsweise pulverförmigen Katalysatoren, in gekrümmte und/oder nicht einfach zugängliche Reaktionsräume oder Reaktionsräume in Reaktoren, insbesondere in den erfindungsgemäßen gekrümmten und miniaturisierten Katalysator-Testständen.The present invention thus also relates to an apparatus and a method for introducing / introducing powdery goods, preferably pulverulent catalysts, into curved and / or not easily accessible reaction spaces or reaction spaces in reactors, in particular in the curved and miniaturized catalyst test stands according to the invention.

Nicht einfach zugängliche Reaktionsräume oder Reaktionsräume sind dadurch gekennzeichnet, dass diese Windungen aufweisen, die mehr oder weniger regelmäßig angeordnet sind und durch die ein direkter Zugang zum Leitungsbereich "abgeschattet" wird. Die Abschattung führt dazu, dass die Bereiche für technische Anwendungen nicht in gleicher weise zugänglich sind, wie dies bei den linearen Reaktionsräumen der Fall ist.Not easily accessible reaction spaces or reaction spaces are characterized in that they have windings which are arranged more or less regularly and by which a direct access to the line area is "shadowed". The shadowing means that the areas for technical applications are not accessible in the same way as is the case with the linear reaction spaces.

Aus dem Stand der Technik ist das Befüllung von gepackten Säulen bekannt, die in der Chromatographie eingesetzt werden. Beispielsweise werden flüssige Aufschlämmungen des pulverförmigen Schüttguts gebildet und diese flüssigen Aufschlämmungen dann in Form der flüssigen Phase mittels Pumpen in die gekrümmte Rohrleitungsbereiche hineingefördert. Dies ist allerdings mit dem Nachteil der Anwesenheit einer oft unerwünschten flüssigen Phase verbunden. From the prior art, the filling of packed columns is known, which are used in chromatography. For example, liquid slurries of the powdered bulk material are formed and these liquid slurries are then conveyed in the form of the liquid phase by means of pumps in the curved pipe sections. However, this is associated with the disadvantage of the presence of an often undesirable liquid phase.

Auch ist das Befüllen von gekrümmten Rohrleitungen mit Pulvern über Trichter und unter Verwendung von Vibrationsvorrichtungen ist bekannt. Diese Verfahren sind allerdings unter räumlich begrenzten Bedingungen schlecht einsetzbar. It is also known to fill curved conduits with powders via funnels and using vibration devices. However, these methods are difficult to use under spatially limited conditions.

Somit ist es eine erfindungsgemäße Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, mittels derer/dessen das Befüllen von gekrümmten Reaktionsräumen verbessert wird. Thus, it is an object of the invention to provide an apparatus and a method by which the filling of curved reaction spaces is improved.

Die hier genannte Aufgabe und weitere Aufgaben, wird/werden dadurch gelöst, dass eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Befüllung von gekrümmten Reaktionsräumen bereitgestellt wird.The object mentioned here and further objects are / is achieved by providing an apparatus and a method for filling curved reaction spaces.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Befüllen von zumindest einem in seiner Zugänglichkeit eingeschränkten Reaktionsraum, insbesondere eines gekrümmten/ gewundenen Reaktionsraumes, zumindest die folgenden Komponenten auf:

  • • zumindest einen Dosiergutspeicher (4),
  • • zumindest ein Vorratsgefäß (7),
  • • wobei Dosiergutspeicher (4) und Vorratsgefäß (7) über zumindest ein Trichterelement (5) miteinander stoffschlüssig verbunden sind,
  • • wobei der Dosiergutspeicher (4) weiterhin über zumindest ein Wirkverbindung (8) mit dem zu befüllenden Reaktionsraum (9) stoffschlüssig verbunden ist,
  • • und der Dosiergutspeicher (4) eine weitere Verbindung (3) aufweist, und zwar zu einer Vorrichtung zu Druckluftzufuhr (1),
wobei das Innenvolumen des Vorratsgefäßes (7) im Bereich von 10 ml bis 500 ml liegt, vorzugweise im Bereich von 20 ml bis 200 ml, und
wobei das Innenvolumen des Dosiergutspeichers (4) im Bereich von 5 ml bis 400 ml liegt, vorzugsweise 5 ml bis 50 ml.According to the invention, the device for filling at least one reaction space limited in its accessibility, in particular a curved / tortuous reaction space, has at least the following components:
  • At least one dosing storage ( 4 )
  • At least one storage vessel ( 7 )
  • • where dosing storage ( 4 ) and storage vessel ( 7 ) via at least one funnel element ( 5 ) are materially connected to each other,
  • • where the dosing storage ( 4 ) via at least one active compound ( 8th ) with the reaction space to be filled ( 9 ) is cohesively connected,
  • • and the dosing storage ( 4 ) another compound ( 3 ), to a device for compressed air supply ( 1 )
wherein the internal volume of the storage vessel ( 7 ) in the range of 10 ml to 500 ml, preferably in the range of 20 ml to 200 ml, and
where the internal volume of the dosing storage ( 4 ) is in the range of 5 ml to 400 ml, preferably 5 ml to 50 ml.

Die Dimensionierung von Vorratsgefäß und Dosiergutspeicher ist dabei insbesondere auf die erfindungsgemäße Verwendung (Testen von Katalysatoren in kompakten Reaktoren) sowie das erfindungsgemäße System abgestimmt.The dimensioning of storage vessel and Dosiergutspeicher is particularly adapted to the inventive use (testing of catalysts in compact reactors) and the inventive system.

Besonders bevorzugt ist, dass das Vorratsgefäß (7) und der Dosiergutspeicher (4) über ein Wirkverbindungselement (13) verbunden sind, welches einen Druckausgleich zwischen Vorratsgefäß (7) und der Dosiergutspeicher (4) bewirkt, wobei das Wirkverbindungselement (13) in einer bevorzugten Ausführungsform ein Regelelement aufweist.It is particularly preferred that the storage vessel ( 7 ) and the dosing storage ( 4 ) via an active connection element ( 13 ), which a pressure equalization between storage vessel ( 7 ) and the dosing storage ( 4 ), wherein the active connection element ( 13 ) has a control element in a preferred embodiment.

Die unterschiedlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den 2 bis 5 dargestellt. The different embodiments of the device according to the invention are in the 2 to 5 shown.

Insbesondere ist die Vorrichtung dazu geeignet, Reaktionsräume zu befüllen, die rohrförmig aufgebaut sind, wobei diese vorzugsweise eine Länge im Bereich von 0,5 m bis 10 m und einen Durchmesser im Bereich von 5 mm bis 25 mm aufweisen. Die damit in Verbindung stehenden Pulverpackungen weisen vorzugsweise ein Bettvolumen im Bereich von 0,5 cm3 bis 1.000 cm3, vorzugsweise 1 cm3 bis 500 cm3 und noch weiter vorzugsweise 5 cm3 bis 250 cm3 auf.In particular, the device is suitable for filling reaction chambers which are of tubular construction, these preferably having a length in the range of 0.5 m to 10 m and a diameter in the range of 5 mm to 25 mm. The associated therewith powder packets preferably have a bed volume in the range 0.5 cm 3 to 1000 cm 3, preferably from 1 cm 3 to 500 cm 3, and even more preferably from 5 cm 3 to 250 cm 3.

Der zu befüllende Reaktionsraum (9), wie in 2 gezeigt, weist einen Eingang auf, der über ein Verbindungsstück (8) in Wirkverbindung mit dem Dosiergutspeicher (4) steht. Der zu befüllende Reaktionsraum weist weiterhin zumindest einen Ausgang (10) auf, der in räumlicher Entfernung vom Eingang angeordnet ist, beispielsweise bei einem Rohr an dessen anderen Ende. The reaction space to be filled ( 9 ), as in 2 shown, has an input via a connector ( 8th ) in operative connection with the Dosiergutspeicher ( 4 ) stands. The reaction space to be filled further has at least one outlet ( 10 ) located at a distance from the entrance, for example at a pipe at the other end.

Der oder die Ausgänge (10) verfügen vorzugsweise über Elemente (11), die das pulverartige Gut zurückhalten, aber Gase oder Flüssigkeiten (Trägerfluide) passieren lassen. Diese Rückhalte-Elemente können beispielsweise Siebe, Fritten, Stopfen aus Watte oder ähnliches aufweisen oder sein. The one or more outputs ( 10 ) preferably have elements ( 11 ), which retain the powdery material but allow gases or liquids (carrier fluids) to pass through. These retention elements may for example comprise or be sieves, frits, cotton wool or the like.

Des Weiteren steht in einer bevorzugten Ausführungsform der Dosiergutspeicher (4) über eine Leitung (3), die als Wirkverbindung fungiert, mit einem Schaltventil (2) in Verbindung. Eingangsseitig befindet sich eine Druckversorgung/Fluidversorgung für das Trägerfluid. Die Zuleitung und die Druckversorgung für das Trägerfluid sind in der Einheit (1) zusammengefasst. Furthermore, in a preferred embodiment, the dosing stock ( 4 ) via a line ( 3 ), which acts as an operative connection, with a switching valve ( 2 ) in connection. On the input side there is a pressure supply / fluid supply for the carrier fluid. The supply line and the pressure supply for the carrier fluid are in the unit ( 1 ) summarized.

Das Ventil (2) hat vorzugsweise die Funktionalität, dass das Ventil es ermöglicht, Druckimpulse zu erzeugen, also ein Druckanstieg, einen Solldruck sowie einen Druckabfall.The valve ( 2 ) preferably has the functionality that the valve makes it possible to generate pressure pulses, so a pressure increase, a target pressure and a pressure drop.

Dies bedeutet, dass es möglich ist, mittels des Ventils in einer vorgegebenen Zeitspanne einen bestimmten Druck im System aufzubauen, insbesondere in der Wirkverbindung (3), sowie der Wirkverbindung (8), und in einer weiteren Phase den Druck durch Absperren des Fluidzustroms auf den Umgebungsdruck abfallen zu lassen. This means that it is possible to build up a specific pressure in the system by means of the valve in a predetermined period of time, in particular in the operative connection ( 3 ), as well as the active compound ( 8th ), and in another phase to drop the pressure by shutting off the fluid flow to the ambient pressure.

Der Zeitraum, innerhalb dessen im Inneren der Vorrichtung, insbesondere in der Wirkverbindung (3), sowie der Wirkverbindung (8), eine gegenüber Umgebungsdruck bzw. dem zuvor herrschenden Druck erhöhter Druck herrscht, wird als "Druckphase" bezeichnet. Die zeitliche Länge der Druckphase reicht vorzugsweise von 1 ms bis in den Bereich von 100 s. Bevorzugt ist ein Zeitbereich von 100 ms bis 10 s, besonders bevorzugt 50 ms bis 5 s.The period of time within which inside the device, in particular in the operative connection ( 3 ), as well as the active compound ( 8th ), an increased pressure relative to ambient pressure or the previously prevailing pressure, is referred to as "pressure phase". The time length of the printing phase preferably ranges from 1 ms to within the range of 100 s. Preferred is a time range of 100 ms to 10 s, more preferably 50 ms to 5 s.

Die Pausen zwischen den Druckphasen liegen vorzugsweise im gleichen Zeitbereich, wie die Druckstöße selbst. Es ist jedoch nicht zwingend, dass die Pausen zwischen zwei Druckphasen die gleiche Länge aufweisen, wie die Druckphasen. In jedem Fall ist es bevorzugt, dass der Druck in der Vorrichtung schnell ansteigt, d.h. der Druck zum Aufbau der Druckphase soll in 1 ms, bevorzugt 10 ms bevorzugt in 500 ms 80% des Gleichgewichtsdrucks erreichen. Eine Folge aus Druckphase und druckloser Phase wird im Sinne der vorliegenden Erfindung als Druckimpuls bezeichnet. The pauses between the pressure phases are preferably in the same time range as the pressure surges themselves. However, it is not mandatory for the pauses between two pressure phases to have the same length as the pressure phases. In any case, it is preferred that the pressure in the device rises rapidly, ie the pressure for establishing the pressure phase should reach 80% of the equilibrium pressure in 1 ms, preferably 10 ms, preferably in 500 ms. A sequence of pressure phase and pressureless phase is referred to as pressure pulse in the sense of the present invention.

Das Vorratsgefäß (7) steht über eine Wirkverbindung (5) mit dem Dosiergutspeicher (4) in Verbindung. Das Vorratsgefäß ist dabei vorzugsweise so orientiert, dass der Inhalt unter der Wirkung der Schwerkraft in den Dosiergutspeicher (4) gelangt. Demzufolge sind für das Vorratsgefäß Ausführungsformen bevorzugt, die das "Rieseln" des Inhalts ("Schüttgut") in den Dosiergutspeicher (4) erleichtern. Insbesondere sind trichterartige Ausformungen des Bodens des Behälters bevorzugt. Die Wirkverbindung (5) weist die gleiche Querschnittsfläche wie der Dosiergutspeicher auf, bevorzugt ist der Wert des halben Querschnitts, weiter bevorzugt ist der Wert des dritten Teils des Querschnitts. The storage vessel ( 7 ) has an active compound ( 5 ) with the dosing product storage ( 4 ) in connection. The storage vessel is preferably oriented so that the content under the action of gravity in the Dosiergutspeicher ( 4 ). Accordingly, embodiments are preferred for the storage vessel, the "trickling" of the content ("bulk") in the Dosiergutspeicher ( 4 ) facilitate. In particular, funnel-like formations of the bottom of the container are preferred. The active compound ( 5 ) has the same cross-sectional area as the Dosiergutspeicher, preferably, the value of half the cross section, more preferably, the value of the third part of the cross section.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird auch das Vorratsgefäß (7) einer Druckbeaufschlagung unterzogen.In a preferred embodiment, the storage vessel ( 7 ) subjected to a pressurization.

Ein bevorzugtes Vorratsgefäß (7) weist ein Innenvolumen im Bereich von 10 ml bis 500 ml auf, vorzugweise ist das Innenvolumen im Bereich von 20 ml bis 200 ml. Der Dosiergutspeicher hat vorzugsweise ein Innenvolumen im Bereich von 5 ml bis 400 ml, vorzugsweise von 5 ml bis 50 ml.A preferred storage vessel ( 7 ) has an inner volume in the range of 10 ml to 500 ml, preferably the inner volume is in the range of 20 ml to 200 ml. The Dosiergutspeicher preferably has an inner volume in the range of 5 ml to 400 ml, preferably from 5 ml to 50 ml.

3 zeigt die Vorrichtung wie vorstehend im Zusammenhang mit 2 beschreiben, allerdings mit der bevorzugten Ausgestaltung, dass zwischen Vorratsgefäß (7) und Dosiergutspeicher (4) eine Leitung (13) zum Druckausgleich vorgesehen ist, welche ein "Nachrieseln" des Schüttguts vom Vorratsgefäß in den Dosiergutspeicher befördert. 3 shows the device as related to above 2 describe, however, with the preferred embodiment that between storage vessel ( 7 ) and dosing storage ( 4 ) a line ( 13 ) is provided for pressure equalization, which conveys a "trickling" of the bulk material from the storage vessel into the Dosiergutspeicher.

In 4 ist eine Variante zur Erzeugung von Gasdruckimpulsen dargestellt. Das Volumen (21) steht einerseits über ein Ventil (22) in Wirkverbindung, in diesem Fall mit einer Gasversorgung. Andererseits besteht eine Wirkverbindung zum Ventil (2). In das Volumen (21) wird bei gesperrtem Ventil (2) über das Ventil (22) Gas eingelassen. Auf diese Weise wird ein Druck im Volumen (21) aufgebaut. Bei gesperrtem Ventil (22) wird der Druck aus dem Volumen (22) über das Ventil (2) und über die Leitung (3) in den Dosiergutspeicher (4) entlassen. In dieser Ausführung sind keine weiteren Schaltvorgänge zur Erzeugung eines Druckimpulses erforderlich.In 4 a variant for the generation of gas pressure pulses is shown. The volume ( 21 ) is on the one hand via a valve ( 22 ) in operative connection, in this case with a gas supply. On the other hand, there is an operative connection to the valve ( 2 ). Into the volume ( 21 ) is disabled when the valve is 2 ) over the valve ( 22 ) Admitted gas. In this way, a pressure in the volume ( 21 ) built up. With locked valve ( 22 ), the pressure from the volume ( 22 ) over the valve ( 2 ) and over the line ( 3 ) into the dosing product memory ( 4 ) dismiss. In this embodiment, no further switching operations to generate a pressure pulse are required.

In 5 ist eine Ausführungsform mit vier parallel angeordneten Reaktoren (61) gezeigt. Die Reaktoren (61) werden durch die Versorgungsleitung (60) angesteuert, die jeweils eine Zuführungsleitung (62) zu den Reaktoren aufweist. Die einzelnen Zapfstellenanschlüsse werden in dieser speziellen Ausführungsform zu einer gemeinsamen Ableitung (63) geführt.In 5 is an embodiment with four reactors arranged in parallel ( 61 ). The reactors ( 61 ) are replaced by the supply line ( 60 ), each having a supply line ( 62 ) to the reactors. The individual tap connections in this particular embodiment become a common derivative ( 63 ) guided.

In der Variante entsprechend den 2 oder 3 wird die Steilheit des Druckimpulses neben dem Querschnitt des Ventils durch dessen Schaltzeit bestimmt. So sind beispielsweise direkt gesteuerte Magnetventile bevorzugt. In the variant according to the 2 or 3 the slope of the pressure pulse next to the cross section of the valve is determined by its switching time. For example, directly controlled solenoid valves are preferred.

Im Hinblick auf alle vorstehend genannten Ausführungsformen weist die Wirkverbindung (8) vorzugsweise eine maximale Länge von 20 cm auf, bevorzugt 10 cm weiter bevorzugt 1 cm. Der Querschnitt dieser Wirkverbindung (8) liegt zwischen dem dreifachen Wert bis zu einem Zehntel des Durchmessers des Eingangs zum Reaktionsraum, bevorzugt zwischen dem doppelten bis zu einem Fünftel, bevorzugt dem gleichen bis zu einem Viertel des Werts des Eingangs zum Reaktionsraum (8).With regard to all the above-mentioned embodiments, the active compound ( 8th ) preferably has a maximum length of 20 cm, preferably 10 cm, more preferably 1 cm. The cross section of this active compound ( 8th ) is between three times to one tenth of the diameter of the inlet to the reaction space, preferably between twice to one fifth, preferably the same to a quarter of the value of the entrance to the reaction space ( 8th ).

Die Druckluft-Befüllung im Sinne der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass das pulverförmige Gut nicht mit einer Flüssigkeit in Berührung kommt, die leicht die Oberfläche des Materials verändern kann oder auch die Poren verstopfen kann. Darüber hinaus ist nach der Druckluftbefüllung auch keine Reinigung oder Trocknung des Katalysatorbettes beziehungsweise des Pulverbettes erforderlich.The compressed air filling in the context of the present invention has the advantage that the powdery material does not come into contact with a liquid which can easily change the surface of the material or even clog the pores. In addition, no cleaning or drying of the catalyst bed or the powder bed is required after the compressed air filling.

Verfahren zum Befüllen von gekrümmten ReaktionsräumenMethod for filling curved reaction spaces

Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Befüllen eines gekrümmten und in seiner Zugänglichkeit eingeschränkten Reaktionsraumes, wobei dieses Verfahren durch die nachfolgenden Schritte gekennzeichnet ist:

  • • druckloser Transfer von pulverförmigem Gut von einem Vorratsgefäß (7) über einen Trichter (5) in einen Dosiergutspeicher (4), der mit dem zu füllenden Reaktionsraum (9) und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen verbunden ist,
  • • zumindest einmalige Druckbeaufschlagung des Dosiergutspeichers (4) und Transfer des pulverförmigen Guts vom Dosiergutspeicher (4) in den zu füllenden Reaktionsraum (9),
  • • zumindest einmaliges, bevorzugt mehrmaliges Wiederholen der Verfahrensschritte (i) und (ii).
The present invention also relates to a method for filling a curved and restricted in its accessibility reaction space, this method being characterized by the following steps:
  • • pressureless transfer of powdered material from a storage vessel ( 7 ) via a funnel ( 5 ) into a dosing storage ( 4 ), with the reaction space to be filled ( 9 ) and connected to a device for generating pressure pulses,
  • • at least one pressurization of the dosing material storage ( 4 ) and transfer of the powdery material from the dosing material storage ( 4 ) in the reaction space to be filled ( 9 )
  • At least once, preferably several times, repeating the method steps (i) and (ii).

In einer bevorzugten Ausführungsform kann es durch den Druckaufbau in der Apparatur dazu kommen, dass Fluid in den Trichter strömt und das Pulver anhebt.In a preferred embodiment, pressure buildup in the apparatus may cause fluid to flow into the hopper and lift the powder.

Nach Abbau des Drucks rieselt erneut Pulver in den Raum des Dosiergutspeichers. Durch den zweiten Druckimpuls wird das nun im Dosiergutspeicher vorhandene Pulver in den Reaktionsraum gefördert. Zugleich wird das bereits in dem Reaktionsraum befindliche Pulver durch den Druckstoß verdichtet. Nach zumindest zwei, vorzugsweise zumindest vier Druckimpulsen ist der Reaktionsraum vollständig gefüllt und das bereits in dem Reaktionsraum vorhandenen Pulver ist verdichtet. After the pressure has been reduced again, powder trickles into the space of the dosing storage. As a result of the second pressure pulse, the powder now present in the metered product store is conveyed into the reaction space. At the same time, the powder already in the reaction space is compressed by the pressure surge. After at least two, preferably at least four pressure pulses, the reaction space is completely filled and the powder already present in the reaction space is compressed.

Die zur Befüllung eingesetzten Druckimpulse können einen absoluten Druck im Bereich von 1 bar bis 200 bar aufweisen. Vorzugsweise weist der absolute Druck Werte im Bereich von 1 bar bis 50 bar auf, weiter vorzugsweise von 2 bar bis 10 bar, insbesondere von 3 bar bis 6 bar.The pressure pulses used for filling can have an absolute pressure in the range of 1 bar to 200 bar. The absolute pressure preferably has values in the range from 1 bar to 50 bar, more preferably from 2 bar to 10 bar, in particular from 3 bar to 6 bar.

In einer weiterhin bevorzugten Form der Vorrichtung, steht das Vorratsgefäß (7) über eine Wirkverbindung (5) mit dem Dosiergutspeicher (4) in Wirkverbindung. Der Querschnitt der Wirkverbindung weist ähnliche Dimensionen auf, wie die Wirkverbindung (3). Diese Verbindung dient dazu, dem Druckimpuls, der von unten in das Vorratsgefäß eindringt, einen anderen Druckimpuls von oben entgegen zu setzen, so dass das pulverartige Gut nicht nach oben aus dem Gefäß herausgeschleudert wird. In a further preferred form of the device, the storage vessel ( 7 ) via an active compound ( 5 ) with the dosing product storage ( 4 ) in operative connection. The cross-section of the active compound has similar dimensions as the active compound ( 3 ). This connection serves to counteract the pressure pulse which penetrates from below into the storage vessel, a different pressure pulse from above, so that the powdery material is not ejected upwards out of the vessel.

In der bevorzugten Ausführungsform mit Druckausgleich verfügt das Vorratsgefäß (7) über einen abnehmbaren Deckel (12), der das Gefäß druckfest und –dicht abschließt.In the preferred embodiment with pressure compensation, the storage vessel ( 7 ) via a removable lid ( 12 ), the pressure-tight and -dicht the vessel.

Zusammenspiel erfindungsgemäßer Reaktor/Teststand und Befüll-VerfahrenInteraction of inventive reactor / test stand and filling process

Zwischen der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung (bzw. dem entsprechenden Verfahren) und dem erfindungsgemäßen Reaktor mit zumindest einer Windung/Schlaufe bestehen Synergieeffekte, da aufgrund der verbesserten Herstellung von Reaktorpackungen in schlaufenförmigen Reaktoren deren praktischer Einsatz zur Katalysator-Testung vorteilhaft ermöglicht wird.There are synergy effects between the filling device according to the invention (or the corresponding method) and the reactor according to the invention with at least one turn / loop, since their practical use for catalyst testing is made possible due to the improved production of reactor packs in loop-shaped reactors.

Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft auch die Anwendung in Flüssig-Fest-Systemen, bei denen Flüssigkeiten durch Feststoffschüttungen geleitet werden oder auch Trickle-Bed-Anwendungen, bei denen Flüssigkeiten und Gase durch die Katalysatorschüttung geleitet werden. Insbesondere sind hierbei auch die Anwendungen GTL (gas-to-liquid), FT (Fischer-Tropsch-Verfaren) oder auch HBF-Kolonnen bevorzugt.Another preferred aspect of the invention also relates to the use in liquid-solid systems in which liquids are passed through solids beds or Trickle-Bed applications in which liquids and gases are passed through the catalyst bed. In particular, the applications GTL (gas-to-liquid), FT (Fischer-Tropsch-Verfaren) or HBF columns are also preferred.

Ein bevorzugtes Einsatzgebiet der erfindungsgemäßen Reaktorsysteme betrifft das Durchführen von kinetischen Messungen. Möglich ist auch die Bestimmung einer sogenannten Globalkinetik für bestimmte Katalysatorsysteme. Besonders bevorzugt können solche Daten zur Ermittlung der Mikrokinetik verwendet werden.A preferred field of use of the reactor systems according to the invention relates to carrying out kinetic measurements. It is also possible to determine a so-called global kinetics for certain catalyst systems. Particularly preferably, such data can be used to determine the microkinetics.

Ein besonders vorteilhafter Einsatz der erfindungsgemäßen Systeme in Forschung und Technik ist gegeben, da besonders flexibel und vielseitig. Insbesondere auch für die Durchführung von kinetische Untersuchungen hausragende Eigenschaften. Aufgrund der Einbringung von großen Katalysatormengen ist es möglich, Testdaten zu erzielen, die eine hohe technische Aussagekraft und daher eine hohe Relevanz haben. Limitierungen können dadurch gegeben sein, wenn es bei den durchgeführten Reaktionen sehr große Wärmetönungen auftreten. Dem Fachmann sollte es dann jedoch möglich sein, die Dimensionierung des Reaktors zu verändern oder das Katalysatormaterial mit Inertmaterial zu verdünnen, um so gezielt durch eine Abänderung und Anpassung der experimentellen Gegebenheiten zur Systemoptimierung beizutragen und das erfindungsgemäße System in einem reproduzierbaren Verfahren zum Einsatz zu bringen. A particularly advantageous use of the systems according to the invention in research and technology is given since particularly flexible and versatile. In particular, for the performance of kinetic studies house-building properties. Due to the introduction of large amounts of catalyst, it is possible to obtain test data that have a high technical relevance and therefore a high relevance. Limitations can be given if there are very large heat of reaction in the reactions carried out. However, it should then be possible for a person skilled in the art to modify the dimensioning of the reactor or to dilute the catalyst material with inert material in order to specifically contribute to system optimization by modifying and adapting the experimental conditions and to use the system according to the invention in a reproducible method.

Anordnung von Reaktoren in komplexeren SystemenArrangement of reactors in more complex systems

Weiterhin ist festzustellen, dass die Erfindung nicht auf die Darstellung in der Beschreibung und den Zeichnungen beschränkt ist, sondern die Reaktoren auch in komplexeren Systemen angeordnet sein können, die in ganz verschiedenen Ausführungsformen vorliegen können. In einer dieser komplexeren Ausführungsformen sind zwei oder mehr Reaktoren schraubenförmig zusammengewunden, so dass die so angeordneten Reaktoren eine mehrgängige Schraubenlinie erzeugen. Beispielsweise weist eine Ausgestaltung aus zwei Reaktoren die Form einer DNS-Doppelhelix als eine zweigängige Schraubenlinie. Die komplexeren Anordnungen können als Verdrillungen in Form von Twisted-Pairs oder auch Twisted-Tripletts vorliegen. Die Anordnung in komplexeren Ausführungen liefert einen weiteren Beitrag, um die Reaktoranordnungen gegenüber einfachen Reaktoren kompakter zu gestalten. Durch den kompakteren Aufbau kann auch die Modularisierung der Bauelemente erleichtert werden, was wiederum zu einer Verkleinerung der Systeme führt, die auch in einer flexiblen Art und Weise angeordnet werden können. Die Befüllung der Reaktoren konnte ja bereits mit Hilfe des erfindungsgemäßen Befüllverfahrens und der erfindungsgemäßen Befüllvorrichtung gelöst werden, was auch Bestandteil der vorliegenden Offenbarung ist. Furthermore, it should be noted that the invention is not limited to the description in the description and the drawings, but the reactors may be arranged in more complex systems, which may be present in quite different embodiments. In one of these more complex embodiments, two or more reactors are helically wound together so that the reactors so arranged produce a multi-threaded helix. For example, an embodiment of two reactors is in the form of a DNA double helix as a two-turn helix. The more complex arrangements may be in the form of twisted pairs or twisted triplets. The more complex arrangement provides another contribution to making the reactor arrangements more compact than simple reactors. The more compact design also facilitates the modularization of the components, which in turn leads to a reduction of the systems, which can also be arranged in a flexible manner. The filling of the reactors could already be solved with the help of the filling method according to the invention and the filling device according to the invention, which is also part of the present disclosure.

Flexibilität in der Verfahrensführung und Nutzung der ReaktorsystemeFlexibility in process control and use of the reactor systems

In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutsam ist auch deren flexible Verwendung in ganz unterschiedlichen Verfahren – beispielsweise zur Auftrennung von Stoffgemischen oder zur Durchführung von kinetischen Untersuchungen. In einer speziellen Ausgestaltung kann die Vorrichtung dazu verwendet werden, um Experimente im Sinne von SMB (Simulated Moving Bed) durchzuführen, bei die Wanderung des Katalysatorbetts durch Ventilschaltung und Fluidstromführung in einer speziellen Weise gesteuert wird. Dabei ist es möglich, dass das Edukt im Laufe der Reaktion über die Zapfstellen zugeführt und nach einer gewissen Zeit weiter weitergeschaltet wird. Dabei kommt es teilweise zu einer Umkehrung der Strömungsrichtung. Durch diese Strömungsumkehr entsteht ein Zeitverhalten, dass man äquivalent einem bewegten Bett beschreiben kann. Durch das Weiterschalten des Einspeisepunkts – im Sinn vom Eingang Richtung Ausgang – Treffen die Edukte immer wieder auf eine „frisches“ Bett. In der mathematischen Beschreibung erscheint das wie ein sich bewegendes Bett. SMB-Verfahren werden im Bereich der HPLC-Chromatographie eingesetzt – auch im semi- und präparativen Maßstab. Significant in connection with the present invention is also its flexible Use in very different processes - for example, for the separation of mixtures or to carry out kinetic studies. In a particular embodiment, the apparatus may be used to perform Simulated Moving Bed (SMB) experiments in which migration of the catalyst bed is controlled by valve switching and fluid flow guidance in a specific manner. It is possible that the educt is supplied via the taps in the course of the reaction and further switched after a certain time. This sometimes leads to a reversal of the flow direction. This flow reversal creates a time behavior that can equivalently be described as a moving bed. By switching the entry point - in the sense of the entrance towards the exit - the educts meet again and again on a "fresh" bed. In the mathematical description this seems like a moving bed. SMB processes are used in the field of HPLC chromatography - also on a semi-preparative scale.

Betrieb des Reaktorsystems analog zur RührkesselkaskadeOperation of the reactor system analogous to the stirred tank cascade

Darüber hinaus ist es in einer weiteren Verfahrensführung möglich, die jeweiligen Zapfstellen dazu zu benutzen, um das Edukt in Teilströmen über die ganze Länge des Reaktors zuzuführen. Am Beispiel einer Oxidationsreaktion könnte dies beispielsweise bedeuten, dass die zu oxidierenden Stoffe am Eingangsrohr des Reaktors dosiert werden und das Oxidationsmittel portionsweise über alle Zapfstellen verteilt zugeführt. Hierdurch wird beispielsweise vermieden, dass im ersten Teil des Katalysatorbetts eine zu hohe Wärmetönung auftritt, wie dies bei hoher Reaktivität sehr leicht der Fall sein kann. In addition, it is possible in a further process control to use the respective taps to supply the starting material in partial streams over the entire length of the reactor. By way of example of an oxidation reaction, this could mean, for example, that the substances to be oxidized are metered in at the inlet pipe of the reactor and the oxidizing agent is supplied in portions distributed over all tapping points. As a result, it is avoided, for example, that in the first part of the catalyst bed too high a heat of reaction occurs, as can be very easily the case with high reactivity.

BeispieleExamples

Vorliegend wurde die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der 3 zur Befüllung eines Zapfstellenreaktors mit einer Länge von 1,20 m und einem inneren Leitungsdurchmesser von 9,13 mm eingesetzt. Der Zapfstellenreaktor, der eine spiralförmige Form aufwies und der im Abstand von 5 cm beziehungsweise 10 cm je ein Ventil zur Probennahme aufwies, hatte eine Reaktionszone mit einer Länge von 1,00 m, was einem zu befüllenden Volumen von 65,47 cm3 entspricht. An die Dosiervorrichtung war ein Vorratsbehälter angeschlossen, der über ein Innenvolumen von 50 ml verfügte. Als Dosierexperimente wurde in Beispiel B1 ein die Dosierung von Korund mit einer Partikelgröße im Bereich von 250 µm bis 500 µm durchgeführt, in Beispiel B2 wurde ein Kupfer-Katalysator mit einer Partikelgröße von 250 µm bis 500 µm dosiert und in Beispiel B3 wurde ein auf Bimsstein getränkter Kupferkatalysator mit einer Partikelgröße von 1,1 mm bis 1,6 mm dosiert. In the present case, the device according to the invention was according to the 3 used for filling a tap reactor with a length of 1.20 m and an internal pipe diameter of 9.13 mm. The tap reactor, which had a spiral shape and each had a valve for sampling at a distance of 5 cm or 10 cm, had a reaction zone with a length of 1.00 m, which corresponds to a volume of 65.47 cm 3 to be filled. To the metering device, a reservoir was connected, which had an internal volume of 50 ml. As metering experiments, the metering of corundum with a particle size in the range from 250 μm to 500 μm was carried out in Example B1, in Example B2 a copper catalyst with a particle size from 250 μm to 500 μm was metered and in Example B3 a pumice was applied dipped copper catalyst with a particle size of 1.1 mm to 1.6 mm.

Die Vorrichtung war mit einem Dosiergutspeicher (4) ausgestattet, der ein Volumen 50 ml aufwies. Die Vorrichtung wurde mit einer Pressluftdruckleitung verbunden, die Pressluft unter einem Druck von 4,0 bar bereitstellte.The device was equipped with a dosing system ( 4 ), which had a volume of 50 ml. The device was connected to a compressed air pressure line, which provided compressed air under a pressure of 4.0 bar.

Bei der Durchführung mehrerer Beispiele konnte der Zapfstellenreaktor innerhalb kurzer Zeit und mit einer Anzahl von 20 bis 40 Druckstößen reproduzierbar dicht gepackt befüllt werden. In carrying out several examples, the tap reactor could be filled in a densely packed manner in a reproducible manner within a short time and with a number of 20 to 40 pressure surges.

Zur Kontrolle der Packungsgüte wurde jeweils die Länge des Reaktorbetts im Reaktorrohr eines Zapfstellenreaktors bestimmt, wobei auch das Gewicht der in das Katalysatorrohr eingebrachten Pulvermenge bestimmt wurde. Anhand der Gewichtsmenge an Katalysatorpulver und der Reaktorbettlänge wurde die Packungsdichte ermittelt, da der Rohrdurchmesser des Zapfstellenreaktors bekannt ist. Es wurden Vergleichsuntersuchungen zur Packung in einem linear aufgebauten Rohrreaktor durchgeführt, bei denen die gleichen Katalysatorpulver jeweils innerhalb des Reaktorrohrs mittels eines Stampfverdichters komprimiert wurde.To control the quality of the package, the length of the reactor bed in the reactor tube of a tap reactor was determined in each case, wherein the weight of the introduced into the catalyst tube powder amount was determined. On the basis of the weight amount of catalyst powder and the reactor bed length, the packing density was determined, since the tube diameter of the tap reactor is known. Comparative tests were carried out for packing in a linear tube reactor in which the same catalyst powder was compressed in each case within the reactor tube by means of a tamping compressor.

Im Ergebnis wurde festgestellt, dass erwartungsgemäß die Reaktorpackungen, die mit in einem linearen Reaktorrohr mittels Stampfverdichter hergestellt wurden, die also mithin als "ideal gepackter" Reaktor anzusehen sind, eine höhere Schüttdichte aufwiesen als diejenigen Reaktorpackungen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Zapfstellenreaktor mit Spiralwindung hergestellt wurden. Die Schüttdichte, die mittels des linearen Reaktorrohrs erhalten wurde, wurde als die maximal zu erreichende Packungsdichte angenommen. Der maximalen Schüttdichte im linearen Rohrreaktor wurde ein Wert von 100 % zugeordnet. In Bezug auf die Schüttdichte, die mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, konnte ein Wert erzielt werden, der bei 62,2 % lag. Die Messungen wurden zehnmal wiederholt und die Schwankung des Schüttdichte lag bei 2 % bis 3 %. Hervorzuheben ist, dass eine Abweichung von 1 % einer Änderung der Packungsdichte von 0,004 g/cm3 entspricht. Somit weist das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr hohe Reproduzierbarkeit auf. As a result, it was found that, as expected, the reactor packs which were produced in a linear reactor tube by means of tamping compressors, which are thus to be regarded as "ideally packed" reactor, a higher bulk density than those reactor packs by means of the inventive method in a tap reactor with Spiral winding were made. The bulk density obtained by the linear reactor tube was taken as the maximum packing density to be achieved. The maximum bulk density in the linear tube reactor was assigned a value of 100%. With regard to the bulk density, which was produced by means of the device according to the invention and the method according to the invention, a value could be achieved which was 62.2%. The measurements were repeated ten times and the bulk density variation was 2% to 3%. It should be emphasized that a deviation of 1% corresponds to a change in the packing density of 0.004 g / cm 3 . Thus, the inventive method has a very high reproducibility.

Damit ist gezeigt, dass dicht gepackte spiralförmige oder schlaufenförmige Reaktoren gerade auch für Katalysator-Testung und insbesondere auch für die parallele Testung eingesetzt werden können, da vergleichbare Katalysatorbetten eingestellt werden können.This shows that tightly packed spiral or loop-shaped reactors can also be used for catalyst testing and, in particular, for parallel testing since comparable catalyst beds can be set.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zuleitung einer Fluidversorgung (Druckluftzufuhr) Supply of a fluid supply (compressed air supply)
22
Schaltventil switching valve
33
Wirkverbindung zwischen Schaltventil und Dosiergutspeicher Active connection between switching valve and dosing system memory
44
Dosiergutspeicher Dosiergutspeicher
55
Wirkverbindung zwischen Vorratsgefäß für pulverartiges Gut und Dosiergutspeicher Operative connection between storage vessel for powdered material and dosing product storage
66
Pulverartiges Gut Powdery good
77
Vorratsgefäß für pulverartiges Gut Storage vessel for powdery good
88th
Wirkverbindung zwischen Dosiergutspeicher und zu befüllendem Reaktionsraum Active connection between the dosing product storage and the reaction space to be filled
99
zu befüllender Reaktionsraum to be filled reaction space
1010
Ausgang des Reaktionsraumes Exit of the reaction space
1111
Elemente zum Rückhalten von pulverartigem Gut Elements for retaining powdered material
1212
Deckel zum Verschluss des Vorratsgefäßes Cover for closing the storage vessel
1313
Leitung für Druckausgleich zwischen Dosiergutspeicher und Vorratsgefäß Line for pressure equalization between dosing product storage and storage vessel
2020
Verbindung zum Schaltventil (2)Connection to the switching valve ( 2 )
2121
Volumen zum Speichern von Gas unter Druck Volume for storing gas under pressure
2222
Zweites Ventil Second valve
2323
Gasversorgung gas supply
5151
Zuleitung einer Fluidversorgung (entspricht 1) Supply line of a fluid supply (corresponds 1 )
5252
Schaltventil (entspricht 2)Switching valve (corresponds 2 )
5353
Dosiergutspeicher Dosiergutspeicher
5454
Wirkverbindung (entspricht 3)Active compound (corresponds 3 )
5555
Vorratsgefäß bzw. Dosiergutspeicher (entspricht 4)Storage vessel or Dosiergutspeicher (corresponds 4 )
5656
spiralförmiger Reaktionsraum (entspricht 9)spiral reaction space (corresponds 9 )
5757
Ableitungsrohre der Zapfstellen Drain pipes of taps
5858
Auswahlventil selector valve
5959
Wirkverbindung zu analytischen Instrumenten Active link to analytical instruments
6060
Versorgungsstrang (Versorgungsrail)  Supply line (supply rail)
6161
Reaktoren reactors
6262
Edukt-Zuführungsleitungen zu den Reaktoren, die gegebenenfalls auch Verteilungselemente enthalten Feedstock supply lines to the reactors, which may also contain distribution elements
6363
Ableitung der Produkte Derivation of the products

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19809477 [0004] DE 19809477 [0004]
  • EP 1796897 [0004] EP 1796897 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff [0005] Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, page 31 et seq. [0005]
  • Solc. Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering. 292 Seiten, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff [0024] Solc. Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering. 292 pages, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, p. 31 et seq. [0024]

Claims (13)

Verwendung von zumindest einem Reaktor, in welchem sich zumindest ein Reaktionsraum als Windung erstreckt, vorzugsweise von zumindest einem Reaktor mit zumindest einem mehrfach gewundenen Reaktionsraum, vorzugsweise von zumindest einem spiralförmig oder helixförmig oder über zumindest einen Kreisbogen von 360° erstreckenden Reaktionsraum, vorzugsweise einem solchermaßen gewundenen Reaktor-Rohr, zum Testen von Katalysatoren.Use of at least one reactor in which at least one reaction space extends as a turn, preferably of at least one reactor having at least one multiply wound reaction space, preferably at least one reaction space extending spirally or helically or over at least one 360 ° arc, preferably such a convoluted one Reactor tube, for testing catalysts. Verwendung nach Anspruch 1, zum parallelen Testen von Katalysatoren, wobei zumindest zwei, vorzugsweise zumindest 12, weiter vorzugsweise zumindest 24 Reaktionsräume als Reaktionsräume mit Windung vorliegen, vorzugsweise als mehrfach gewundene Reaktionsräume, weiter vorzugsweise als spiralförmig gewundene Reaktor-Rohre.Use according to claim 1, for the parallel testing of catalysts, wherein at least two, preferably at least 12, more preferably at least 24 reaction spaces are present as reaction spaces with turns, preferably as multiply wound reaction spaces, more preferably as helically wound reactor tubes. System umfassend: • zumindest einen Reaktionsraum, der sich als Windung erstreckt, vorzugsweise ausgestaltet als ein mehrfach gewundener Reaktionsraum, vorzugsweise ausgestaltet als zumindest ein spiralförmig gewundenes Reaktor-Rohr; • zumindest eine Einheit zur Analyse, wobei diese Einheit zur Analyse den zumindest einen solchen Reaktionsraum vollständig umschließt und vorzugsweise der Reaktionsraum Bestandteil dieser Einheit zur Analyse ist.System comprising: At least one reaction space which extends as a turn, preferably designed as a multiply wound reaction space, preferably designed as at least one spiral-wound reactor tube; At least one unit for analysis, this unit for analysis completely enclosing the at least one such reaction space, and preferably the reaction space is part of this unit for analysis. System nach Anspruch 3, weiterhin umfassend zumindest einen Katalysator, der pulverförmig oder in fester partikulärer Form vorliegt, vorzugsweise als Feststoff in einem Feststoffbett, und in diesem besagten Reaktionsraum eingebracht ist.System according to claim 3, further comprising at least one catalyst, which is in powder form or in solid particulate form, preferably as a solid in a solid bed, and is introduced in said reaction space. System nach Anspruch 3 oder 4 zur Verwendung für das Testen von zumindest einem Katalysator, vorzugsweise für das parallele Testen einer Vielzahl von Katalysatoren, wobei das System zumindest 2, 4, 16 oder 32 Reaktionsräume aufweist.A system according to claim 3 or 4 for use in testing at least one catalyst, preferably for parallel testing of a plurality of catalysts, the system having at least 2, 4, 16 or 32 reaction spaces. System nach zumindest einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei zumindest eine Einheit zur Analyse ein Gaschromatograph ist. System according to at least one of claims 3 to 5, wherein at least one unit for analysis is a gas chromatograph. Vorrichtung zum Befüllen von zumindest einem in seiner Zugänglichkeit eingeschränkten Reaktionsraum, insbesondere eines gekrümmten/gewundenen Reaktionsraumes, wobei die Vorrichtung zumindest die folgenden Komponenten aufweist: • zumindest einen Dosiergutspeicher (4); • zumindest ein Vorratsgefäß (7), • wobei Dosiergutspeicher (4) und Vorratsgefäß (7) über zumindest ein Trichterelement (5) miteinander stoffschlüssig verbunden sind, • wobei der Dosiergutspeicher (4) weiterhin über zumindest ein Wirkverbindung (8) mit dem zu befüllenden Reaktionsraum (9) stoffschlüssig verbunden ist, • und der Dosiergutspeicher (4) eine weitere Verbindung (3) aufweist, und zwar zu einer Vorrichtung zu Druckluftzufuhr (1), wobei das Innenvolumen des Vorratsgefäßes (7) im Bereich von 10 ml bis 500 ml liegt, vorzugweise im Bereich von 20 ml bis 200 ml, und wobei das Innenvolumen des Dosiergutspeichers (4) im Bereich von 5 ml bis 400 ml liegt, vorzugsweise im Bereich von 5 ml bis 50 ml.Device for filling at least one reaction space limited in its accessibility, in particular a curved / convoluted reaction space, wherein the device comprises at least the following components: at least one dosing material reservoir ( 4 ); At least one storage vessel ( 7 ), • where dosing storage ( 4 ) and storage vessel ( 7 ) via at least one funnel element ( 5 ) are materially connected to one another, wherein the dosing goods storage ( 4 ) via at least one active compound ( 8th ) with the reaction space to be filled ( 9 ) is materially connected, • and the dosing material storage ( 4 ) another compound ( 3 ), to a device for compressed air supply ( 1 ), wherein the internal volume of the storage vessel ( 7 ) in the range of 10 ml to 500 ml, preferably in the range of 20 ml to 200 ml, and wherein the inner volume of the Dosiergutspeichers ( 4 ) is in the range of 5 ml to 400 ml, preferably in the range of 5 ml to 50 ml. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorratsgefäß (7) und der Dosiergutspeicher (4) über das Wirkverbindungselement (13) verbunden sind, wobei das Wirkverbindungselement (13) in einer bevorzugten Ausführungsform ein Regelelement aufweist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the storage vessel ( 7 ) and the dosing storage ( 4 ) via the active connection element ( 13 ), wherein the active connection element ( 13 ) has a control element in a preferred embodiment. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzufuhr einen Druckluftvorratsbehälter (21) und ein Schaltventil (22) aufweist.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the compressed air supply a compressed air reservoir ( 21 ) and a switching valve ( 22 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in Verbindung mit einem Reaktionsraum, weiter bevorzugt mit einem System nach einem der Ansprüche 3 bis 6 steht, und dass der Reaktionsraum eine Länge im Bereich von 0,5 m bis 10 m und einen Durchmesser im Bereich von 5 mm bis 25 mm aufweist.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the device is in connection with a reaction space, more preferably with a system according to one of claims 3 to 6, and that the reaction space has a length in the range of 0.5 m to 10 m and a diameter in the range of 5 mm to 25 mm. Verfahren zum Befüllen eines gekrümmten und in seiner Zugänglichkeit eingeschränkten Reaktionsraumes, wobei dieses Verfahren durch die nachfolgenden Schritte gekennzeichnet ist: • druckloser Transfer von pulverförmigem Gut von einem Vorratsgefäß (7) über einen Trichter (5) in einen Dosiergutspeicher (4), der mit dem zu befüllenden Reaktionsraum (9) und mit einer Einrichtung zur Erzeugung von Druckimpulsen verbunden ist, • zumindest einmaliger Druckbeaufschlagung des Dosiergutspeichers (4) und Transfer des pulverförmigen Guts vom Dosiergutspeicher (4) in den zu befüllenden Reaktionsraum (9), • zumindest einmaliges, bevorzugt mehrmaliges Wiederholen der Verfahrensschritte (i) und (ii).A process for filling a curved and limited in its accessibility reaction space, this method being characterized by the following steps: • pressureless transfer of powdered material from a storage vessel ( 7 ) via a funnel ( 5 ) into a dosing storage ( 4 ), with the reaction space to be filled ( 9 ) and is connected to a device for generating pressure pulses, at least one pressurization of the dosing stock ( 4 ) and transfer of the powdery material from the dosing material storage ( 4 ) in the reaction space to be filled ( 9 ), At least once, preferably several times, repeating the method steps (i) and (ii). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zum Transfer von Füllgut vom Dosiergutspeicher (4) in den Reaktionsraum eingesetzter Druckpuls einen absoluten Druck im Bereich von 1 bar bis 200 bar aufweist. A method according to claim 11, characterized in that at least one for the transfer of filling material from the Dosiergutspeicher ( 4 ) In the reaction chamber inserted pressure pulse has an absolute pressure in the range of 1 bar to 200 bar. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdauer einer Druckbeaufschlagung im Bereich von 0,2 s bis 7.200 s liegt, vorzugsweise im Bereich von 0,5 s bis 3.600 s.A method according to claim 11 or 12, characterized in that the duration of a Pressurization is in the range of 0.2 s to 7,200 s, preferably in the range of 0.5 s to 3,600 s.
DE102014211278.8A 2014-06-12 2014-06-12 Compact catalyst test stand and filling it Withdrawn DE102014211278A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211278.8A DE102014211278A1 (en) 2014-06-12 2014-06-12 Compact catalyst test stand and filling it
PCT/EP2015/062868 WO2015189228A1 (en) 2014-06-12 2015-06-10 Compact catalyst test stand and method for filling same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211278.8A DE102014211278A1 (en) 2014-06-12 2014-06-12 Compact catalyst test stand and filling it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014211278A1 true DE102014211278A1 (en) 2015-12-17

Family

ID=53483782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014211278.8A Withdrawn DE102014211278A1 (en) 2014-06-12 2014-06-12 Compact catalyst test stand and filling it

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102014211278A1 (en)
WO (1) WO2015189228A1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809477A1 (en) 1998-03-06 1999-09-16 Schueth Ferdi Catalyst test unit
US20020014106A1 (en) * 2000-08-02 2002-02-07 Ravi Srinivasan Parallel gas chromatograph with microdetector array
DE102005013845A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Süd-Chemie AG Feeder for tube bundle reactors
EP1796897A1 (en) 2004-08-24 2007-06-20 HTE Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company Device and method for compressing particles
US20100022771A1 (en) * 2006-09-19 2010-01-28 Noriyuki Yoneda Reaction apparatus, and reaction method
US20110112216A1 (en) * 2008-06-10 2011-05-12 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Process and apparatus for carrying out multi-phase reactions
US20120141364A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 Air Liquide Process And Construction Inc. Coiled Reformer Catalyst Tube For Compact Reformer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20301231U1 (en) * 2003-01-27 2003-03-27 Sls Micro Technology Gmbh Separating column, used for miniaturized gas chromatograph, comprises channel for fluid stream with molecules to be analyzed, and having bends with turning points
FR2884443B1 (en) * 2005-04-18 2007-06-29 Inst Francais Du Petrole LABORATORY REACTOR FOR THE STUDY OF REACTIONS IN THE GAS AND LIQUID PHASE
US20080267844A1 (en) * 2007-04-25 2008-10-30 Duncan Guthrie Reactor heater
EP2349569A1 (en) * 2008-07-08 2011-08-03 HTE Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company Test stand with controllable or regulable restrictors
DE102010050599B4 (en) * 2009-11-07 2014-11-13 Hte Gmbh The High Throughput Experimentation Company Apparatus and method for testing catalysts with improved process pressure setting
EP2404666A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-11 Rhodia Opérations Module for continuous transformation of at least one fluid product, associated unit and method.
US8875981B2 (en) * 2011-06-08 2014-11-04 Navolta Llc System and method for a microreactor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19809477A1 (en) 1998-03-06 1999-09-16 Schueth Ferdi Catalyst test unit
US20020014106A1 (en) * 2000-08-02 2002-02-07 Ravi Srinivasan Parallel gas chromatograph with microdetector array
EP1796897A1 (en) 2004-08-24 2007-06-20 HTE Aktiengesellschaft The High Throughput Experimentation Company Device and method for compressing particles
DE102005013845A1 (en) * 2005-03-24 2006-09-28 Süd-Chemie AG Feeder for tube bundle reactors
US20100022771A1 (en) * 2006-09-19 2010-01-28 Noriyuki Yoneda Reaction apparatus, and reaction method
US20110112216A1 (en) * 2008-06-10 2011-05-12 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Process and apparatus for carrying out multi-phase reactions
US20120141364A1 (en) * 2010-12-01 2012-06-07 Air Liquide Process And Construction Inc. Coiled Reformer Catalyst Tube For Compact Reformer

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff
Karl T. Schroeder et al: Model Reactions as a Measure of MoS2 Activity, US Department of Energy, 31.1.2006 *
Solc. Jozsef M. Berty: Experiments in Catalytic Reaction Engineering. 292 Seiten, Elsevier Science (1999), ISBN 0-444-54137-3, S. 31 ff

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015189228A1 (en) 2015-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10361003B3 (en) Apparatus and method for pressure and flow control in parallel reactors
EP2075058B1 (en) Tube bundle reactor
EP2046493B1 (en) Device and method for handling multi-component mixture
DE19539622C1 (en) Tubular reactor
EP3154674A1 (en) Reaction chamber for a chemical reactor, and chemical reactor constructed therefrom
CH705823A2 (en) With a heat exchanger PROVIDED circulation reactor.
EP2163300B1 (en) Use of a distribution plate for splitting fluid flows
EP1401566A1 (en) Reactor for testing catalyst systems
EP3368473B1 (en) Apparatus and process for production of synthesis gas
DE102006053078A1 (en) Apparatus and method for the continuous transfer and analysis of fluids
DE102014211278A1 (en) Compact catalyst test stand and filling it
DE102010050599B4 (en) Apparatus and method for testing catalysts with improved process pressure setting
WO2009003616A1 (en) Plug-in connection device with temperature measuring core
EP3703849A1 (en) Device and method for characterizing catalytic processes
DE10304855A1 (en) Device and method for the simultaneous agitation of reaction mixtures
DE3000714A1 (en) DEVICE FOR EVENLY DISTRIBUTING A HEATING OR COOLING AGENT IN A CATALYTIC REACTION ROOM
EP3866963B1 (en) Method and apparatus for analyzing reactions
DE102013016585A1 (en) Apparatus and method for the investigation of discontinuous product fluid streams in the reaction of educt fluid streams on solid catalysts
WO2007104290A1 (en) Reactor for heterogeneous gas phase reactions, apparatus for testing catalysts for heterogeneous gas phase reactions, and method for testing such catalysts
EP2714260A1 (en) Device for feeding reactant liquids
DE538758C (en) Device for carrying out reactions between gases and solids
DE1767356C3 (en) Device for carrying out exothermic catalytic reactions
DE1442829C3 (en) Process for concentrating components of a mixture or a solution in a gaseous and / or liquid state of aggregation
WO2016156132A1 (en) Conducting a fluid in a flow vessel
DE3708230C2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination