NL1004961C2 - Monolith reactor. - Google Patents

Monolith reactor. Download PDF

Info

Publication number
NL1004961C2
NL1004961C2 NL1004961A NL1004961A NL1004961C2 NL 1004961 C2 NL1004961 C2 NL 1004961C2 NL 1004961 A NL1004961 A NL 1004961A NL 1004961 A NL1004961 A NL 1004961A NL 1004961 C2 NL1004961 C2 NL 1004961C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
gas
liquid
monolith
catalyst
reaction
Prior art date
Application number
NL1004961A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Jacob Adriaan Moulijn
Rolf Krister Edvinsson
Original Assignee
Dsm Nv
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 Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL1004961A priority Critical patent/NL1004961C2/en
Priority to PCT/NL1998/000011 priority patent/WO1998030323A1/en
Priority to EP98900457A priority patent/EP1089811A1/en
Priority to AU54994/98A priority patent/AU5499498A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1004961C2 publication Critical patent/NL1004961C2/en

Links

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
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/2485Monolithic 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
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/02Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor of the thin-film type
    • 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
    • B01J19/0053Details of the reactor
    • B01J19/0066Stirrers
    • 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
    • B01J19/18Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/1887Stationary reactors having moving elements inside forming a thin film

Description

- 1 -- 1 -

MONOLIETREACTORMONOLITE REACTOR

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het uitvoeren van een gasvloeistof react ie in aanwezigheid van een monolietkatalysator.The invention relates to a method for carrying out a gas-liquid reaction in the presence of a monolith catalyst.

Een werkwijze voor het uitvoeren van een gas-10 vloeistofreact ie in aanwezigheid van een monolietkatalysator is bekend uit EP-A-614 869. Hierin wordt beschreven hoe peroxidische ozonolyseprodukten in een oplossing met waterstof worden gereduceerd in aanwezigheid van een monolietkatalysator. In één 15 uitvoeringsvorm van de bekende werkwijze bevindt de monolietkatalysator zich in de oplossing en wordt waterstof onder roeren doorgeleid. In een andere uitvoeringsvorm van de bekende werkwijze wordt de oplossing samen met de waterstof over de in een gepakte 20 kolom ingebouwde monolietkatalysator geleid. In een voorkeursuitvoering van de in EP-A-614 869 beschreven werkwijze bevindt de in de gepakte kolom ingebouwde monolietkatalysator zich in een loopreactor.A method for carrying out a gas-liquid reaction in the presence of a monolith catalyst is known from EP-A-614 869. It describes how peroxidic ozonolysis products in a solution with hydrogen are reduced in the presence of a monolith catalyst. In one embodiment of the known method, the monolith catalyst is in solution and hydrogen is passed under stirring. In another embodiment of the known method, the solution is passed along with the hydrogen over the monolith catalyst built into a packed column. In a preferred embodiment of the method described in EP-A-614 869, the monolith catalyst built into the packed column is in a loop reactor.

Het nadeel van de in EP-A-614 869 beschreven 25 werkwijze is, dat het gas-vloeistofmengsel continue moet worden rondgepompt, omdat de verblijftijd van het gas-vloeistofmengsel in de kolom, vooral bij langzame reacties, te kort is om de reactie volledig te laten verlopen.The drawback of the method described in EP-A-614 869 is that the gas-liquid mixture has to be circulated continuously, because the residence time of the gas-liquid mixture in the column, especially with slow reactions, is too short to complete the reaction. to expire.

30 Doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze welke dit nadeel niet heeft.The object of the invention is to provide a method which does not have this drawback.

Dit doel wordt bereikt doordat de monolietkatalysator rond een horizontale as draait en zich afwisselend in de gas- en in de vloeistoffase 35 bevindt.This object is achieved in that the monolith catalyst rotates about a horizontal axis and is alternately in the gas and liquid phases.

Hiermee wordt bereikt, dat ook langzame reacties volledig verlopen zonder dat het gas-vloeistofmengsel continu behoeft te worden rondgepompt.This ensures that slow reactions also proceed completely without the gas-liquid mixture having to be circulated continuously.

Een voordeel van een dergelijke werkwijze is, 1 0 0 4 9 6 : - 2 - dat dankzij de goede bevochtiging van de monolietkatalysator een betere temperatuurcontrole mogelijk is.An advantage of such a method is that it is possible to control the temperature better thanks to the good wetting of the monolith catalyst.

Onder een monolietkatalysator wordt in deze 5 beschrijving verstaan een monoliet waarop zich een katalysator bevindt. Onder een monoliet wordt in deze beschrijving verstaan een uit één deel bestaande katalysatordrager welke gekenmerkt wordt door een struktuur met een groot inwendig oppervlak.In this description, a monolith catalyst is understood to mean a monolith on which there is a catalyst. In this description, a monolith is understood to mean a one-piece catalyst support which is characterized by a structure with a large internal surface.

10 De monoliet kan in principe uit elk vast materiaal bestaan. Voorbeelden zijn, metaal, metaaloxide, keramiek, glas, kunststof en koolstof.10 The monolith can in principle consist of any solid material. Examples are metal, metal oxide, ceramic, glass, plastic and carbon.

Het grote oppervlak van de drager kan bestaan uit een groot aantal, rechte kanalen met een diameter 15 tussen ca. 0,5 en 10 mm. De doorsnede van de kanalen kan, afhankelijk van het toegepaste materiaal sterk variëren. Bekend zijn o.a. ronde, vierkante, hexagonale, driehoekige, T-vormige doorsnedes en kanalen met vinnen aan de binnenkant.The large surface of the carrier can consist of a large number of straight channels with a diameter of between 0.5 and 10 mm. The cross-section of the channels can vary greatly depending on the material used. Known are, among others, round, square, hexagonal, triangular, T-shaped cross sections and channels with fins on the inside.

20 De katalysator wordt op de kanaalwanden aangebracht door middel van bijvoorbeeld opdampen of impregneren, waardoor een zeer groot katalysatoroppervlak ontstaat. Cybulski en Moulijn beschrijven in Catal.Rev.-Sci. Eng., 26(2), 179-270 25 (1994) hoe een monolietkatalysator kan worden vervaardigd.The catalyst is applied to the channel walls by means of, for example, evaporation or impregnation, so that a very large catalyst surface is created. Cybulski and Moulijn describe in Catal.Rev.-Sci. Eng., 26 (2), 179-270 (1994) on how to manufacture a monolith catalyst.

In de werkwijze volgens de uitvinding draait de monolietkatalysator rond een horizontale as en bevindt zich daarbij afwisselend in de gas- en in de 30 vloeistoffase, zodat de kanalen afwisselend met gas en vloeistof worden doorstroomd. Hierdoor wordt bereikt, dat het gas slechts door een zeer dunne vloeistoffilm hoeft te diffunderen voordat aan het katalysatoroppervlak een reactie met de vloeistof kan 35 plaatsvinden. Een goede doorstroming van de kanalen treedt op als deze liggen in een vlak loodrecht op de horizontale rotatieas. Een nog betere doorstroming van 1004961 - 3 - de kanalen kan worden bereikt door de van de as afgekeerde uiteinden van de monolietkatalysator te voorzien van schoepen, zodanig dat deze de vloeistof naar de instroomopening van de kanalen geleiden.In the process of the invention, the monolith catalyst rotates about a horizontal axis and is alternately in the gas and liquid phases, so that the channels flow alternately with gas and liquid. This ensures that the gas only has to diffuse through a very thin liquid film before a reaction with the liquid can take place at the catalyst surface. A good flow of the channels occurs if they lie in a plane perpendicular to the horizontal axis of rotation. An even better flow of 1004961-3 channels can be achieved by providing the ends of the monolith catalyst remote from the shaft with vanes such that they direct the liquid to the inflow opening of the channels.

5 Een voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is dat door de keuze van een rotatiesnelheid en een vloeistofniveau, de tijdsduur gedurende welke het gas door de vloeistoffilm diffundeert, gemakkelijk kan worden gevarieerd. Vooral wanneer het gas slecht 10 oplost in de vloeistof, kan het verlengen van deze tijdsduur van voordeel zijn om te bereiken dat de aan de gas-voeistofreact ie aan het katalysator oppervlak in voldoende mate heeft plaatsgevonden alvorens de vloeistof met de daarin aanwezige reactieproducten 15 wordt ververst. In dit opzicht hebben de in EP-A-614 869 beschreven, in gepakte kolommen ingebouwde monolietkatalysatoren, welke hierna zullen worden aangeduid als "statische monolietkatalysatoren", het nadeel, dat de verhouding tussen het gas en de 20 vloeistof die over de monolietkatalysator worden geleid niet vrij gekozen kan worden: bij te veel gas wordt een deel van de kanalen niet doorstroomd met de vloeistof, terwijl bij te weinig gas een deel van de kanalen niet met het gas wordt doorstroomd. Voor bepaalde snelheden 25 van gas-vloeistofreacties is bij de statische monolietkatalysator de verdeling van gas en vloeistof slecht, als gevolg van hydrodynamische instabiliteit; sommige kanalen worden door veel gas doorstroomd, terwijl andere kanalen door veel vloeistof worden 30 doorstroomd. Om hierin een gewenste verhouding te krijgen, moet vaak een ongewenst grote hoeveelheid worden rondgepompt.An advantage of the method according to the invention is that, by choosing a rotation speed and a liquid level, the time during which the gas diffuses through the liquid film can be varied easily. Especially when the gas only dissolves in the liquid, extending this period of time can be advantageous in order to ensure that the gas-liquid reaction on the catalyst surface has taken place sufficiently before the liquid with the reaction products present therein is refreshed. In this regard, the monolith catalysts incorporated in packed columns described in EP-A-614 869, which will hereinafter be referred to as "static monolith catalysts", have the drawback that the ratio of the gas to the liquid passed over the monolith catalyst cannot be freely chosen: with too much gas, part of the channels will not flow through with the liquid, while with too little gas, part of the channels will not flow through with the gas. At certain rates of gas-liquid reactions, the gas and liquid distribution in the static monolith catalyst is poor due to hydrodynamic instability; some channels are flown through a lot of gas, while other channels are flown through a lot of liquid. In order to achieve a desired ratio, an undesirably large amount often has to be circulated.

Wanneer in deze beschrijving gesproken wordt over een gas-vloeistofreactie, dan wordt hiermee niet 35 alleen bedoeld een reactie tussen een gas en een vloeistof, maar ook tussen een gas en een in een vloeistof opgeloste stof. Deze stof kan een gas, een 1004961 - 4 - vloeistof dan wel een vaste stof zijn.When reference is made in this description to a gas-liquid reaction, this means not only a reaction between a gas and a liquid, but also between a gas and a substance dissolved in a liquid. This substance can be a gas, a 1004961-4 liquid or a solid.

Een monoliet geschikt als monolietkatalysator kan gemakkelijk een inwendig oppervlak hebben van 2500 m2/m3. Indien gewenst, kunnen monolieten worden 5 vergroot door meerdere monolieten in de vorm van blokken met elkaar te verbinden, waardoor de grootte van de gewenste monoliet niet beperkt wordt door de grootte van een maakbare monoliet.A monolith suitable as a monolith catalyst can easily have an internal surface of 2500 m2 / m3. If desired, monoliths can be enlarged by connecting multiple monoliths in the form of blocks, so that the size of the desired monolith is not limited by the size of a malleable monolith.

De keuze van de katalysator hangt af van de 10 uit te voeren reactie. In principe kunnen alle bekende vastestof katalysatoren als monolietkatalysatoren worden toegepast. Voorbeelden van geschikte katalysatoren zijn de overgangsmetalen, hun oxyden, sulfiden of mengsels hiervan. Andere voorbeelden zijn 15 zure katalysatoren (b.v. aluminium of silicium oxyde) of basische katalysatoren (b.v. magnesium oxyde). Mengsels van bovengenoemde katalysatoren kunnen eveneens worden toegepast.The choice of the catalyst depends on the reaction to be carried out. In principle, all known solid catalysts can be used as monolith catalysts. Examples of suitable catalysts are the transition metals, their oxides, sulfides or mixtures thereof. Other examples are acidic catalysts (e.g. aluminum or silicon oxide) or basic catalysts (e.g. magnesium oxide). Mixtures of the above catalysts can also be used.

In EP-A-384 905 wordt een werkwijze 20 beschreven, waarin gebruik wordt gemaakt van een gas-vloeistofreactor, voorzien van een verticale, met een monolietkatalysator gepakte kolom. Het gas en de vloeistof kunnen óf in een opwaartse of in een neerwaartse stroming door de reactor worden gevoerd.EP-A-384 905 discloses a process 20 using a gas-liquid reactor equipped with a vertical column packed with a monolith catalyst. The gas and liquid can be passed through the reactor either in an upward or downward flow.

25 Bij een neerwaartse stroming van de vloeistof is een opwaartse tegenstroming van ten minste een deel van het gas mogelijk. Nadeel van een dergelijke configuratie is echter dat terugmenging kan optreden. Onder terugmenging wordt verstaan het verschijnsel dat 30 sommige vloeistofdelen met hogere concentraties van reactieprodukten worden gemengd met verse, reactantrijke vloeistofelementen. Dit heeft vaak nadelige gevolgen voor de produktiviteit en de selectiviteit. Een ander nadeel van geheel of 35 gedeeltelijke tegenstroming is, dat in de kanalen die uitsluitend gas of vloeistof bevatten geen reactie mogelijk is, waardoor de benuttingsgraad van de 1004961 - 5 - katalysator en daarmee de produktiviteit omlaag gaat.With a downward flow of the liquid, an upward counterflow of at least part of the gas is possible. However, a drawback of such a configuration is that back-mixing can occur. Backmixing is understood to mean the phenomenon that some liquid parts with higher concentrations of reaction products are mixed with fresh, reactant-rich liquid elements. This often has adverse consequences for productivity and selectivity. Another disadvantage of full or partial counterflow is that no reaction is possible in the channels containing only gas or liquid, as a result of which the utilization rate of the 1004961 - 5 catalyst and thus the productivity decreases.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een reactie tussen een gas en een vloeistof, in aanwezigheid van een 5 monolietkatalysator, waarbij één of meerdere monolietkatalysatoren zijn verbonden met een horizontale rotatieas.The invention also relates to a device for carrying out a reaction between a gas and a liquid, in the presence of a monolith catalyst, wherein one or more monolith catalysts are connected to a horizontal axis of rotation.

Een dergelijke inrichting is geschikt om vooral langzaam verlopende gas-vloeistofreacties in uit 10 te voeren, zonder dat een gas-vloeistofmengsel continu behoeft te worden rondgepompt.Such a device is suitable for carrying out, in particular, slow-running gas-liquid reactions, without a gas-liquid mixture having to be circulated continuously.

Bij voorkeur wordt de inrichting volgens de uitvinding toegepast in een configuratie waarbij meerdere inrichtingen volgens de uitvinding in serie 15 zijn geplaatst. Een voordeel van een dergelijke inrichting, die hier en hierna als "seriereactor" zal worden aangeduid, is dat het effect van terugmenging veel geringer is. Terugmenging kan optreden in de gasof in de vloeistoffase of in beide fasen. Een verder 20 voordeel van een seriereactor is, dat als het gas en de vloeistof in tegenstroom door de seriereactor stromen, dit tot een hogere opbrengst van de reactie kan leiden.Preferably, the device according to the invention is used in a configuration in which several devices according to the invention are placed in series 15. An advantage of such a device, which will hereinafter be referred to as a "series reactor", is that the effect of back-mixing is much smaller. Back-mixing can occur in the gas or liquid phase or in both phases. A further advantage of a series reactor is that if the gas and liquid flow in counterflow through the series reactor, this can lead to a higher yield of the reaction.

Een verder voordeel van een seriereactor waarin een tegenstroom van gas en vloeistof wordt 25 toegepast is, dat er geen risico is, dat de vloeistof met het gas wordt meegesleept. Daardoor wordt niet alleen terugmenging voorkomen, maar ook kan ook geen probleem met het controleren van het voeistofniveau onstaan, zoals met de hierboven beschreven statische 30 monolietkatalysator.A further advantage of a series reactor in which a counterflow of gas and liquid is used is that there is no risk of the liquid being entrained with the gas. This not only prevents back-mixing, but also does not cause a problem with checking the liquid level, such as with the above-described static monolith catalyst.

Onder een "horizontale as" wordt in deze beschrijving verstaan een horizontale of nagenoeg horizontale as. Door het gebruik van een nagenoeg horizontale as in de seriereactor kan worden bereikt, 35 dat de gas-vloeistofverhouding over de lengte van de seriereactor verandert. Dit kan een voordeel hebben bij reacties waarbij de aanwezigheid van een van beide 1004961 - 6 - componenten aan het einde van de reactie sterker is afgenomen dan die van een andere component. Door het niet geheel horizontaal plaatsten van de seriereactor kan een lagere concentratie van bijvoorbeeld het gas 5 worden gecompenseerd doordat het volume van het gas in de reactor naar het einde van de reactie toeneemt.In this description, a "horizontal axis" is understood to mean a horizontal or substantially horizontal axis. The use of a substantially horizontal axis in the series reactor can achieve that the gas-liquid ratio changes along the length of the series reactor. This may have an advantage in reactions where the presence of either 1004961-6 components at the end of the reaction has decreased more than that of any other component. By not placing the series reactor completely horizontally, a lower concentration of, for example, the gas 5 can be compensated for, because the volume of the gas in the reactor increases towards the end of the reaction.

De uitvinding heeft tevens betrekking op de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding bij het katalytisch hydrogeneren of oxyderen van een stof 10 die zich in een vloeistoffase bevindt. Kenmerkend voor deze reacties is dat de toe te passen waterstof of zuurstof slecht oplosbaar zijn in vloeistoffen, hetgeen nadelig is voor de reactiesnelheid, die onder dergelijke omstandigheden beperkt is door de diffusie 15 van het gas door de vloeistoflaag. Om de gasconcentratie in de vloeistof, en daarmee de reactiesnelheid te verhogen, worden deze reacties in de bekende reactoren dan ook vaak bij verhoogde druk uitgevoerd. Als gevolg van de langere uitlooptijd van 20 de vloeistof uit de kanalen van de katalysatormonoliet in de inrichting volgens de uitvinding, ontstaat een veel dunnere vloeistoffilm aan het katalysatoroppervlak dan bij een statische monolietkatalysator. Hierdoor is het transport van gasdeeltjes minder beperkt door 25 diffusie met als gevolg dat de reactiesnelheid hoger is.The invention also relates to the use of the device according to the invention in the catalytic hydrogenation or oxidation of a substance 10 which is in a liquid phase. Characteristic of these reactions is that the hydrogen or oxygen to be used is sparingly soluble in liquids, which is detrimental to the reaction rate, which in such circumstances is limited by the diffusion of the gas through the liquid layer. In order to increase the gas concentration in the liquid, and thus the reaction speed, these reactions are therefore often carried out at elevated pressure in the known reactors. As a result of the longer run-out time of the liquid from the channels of the catalyst monolith in the device according to the invention, a much thinner liquid film on the catalyst surface is produced than with a static monolith catalyst. As a result, the transport of gas particles is less limited by diffusion, as a result of which the reaction speed is higher.

Bij hydrogenerings- en oxydatiereacties komt in het algemeen veel warmte vrij. Nadeel van de bekende inrichtingen voor het uitvoeren van deze reacties, is, 30 dat in een gas-vloeistofmengsel gemakkelijk een plaatselijke overconcentratie van reactanten ontstaat, waardoor een ongecontroleerde temperatuurstijging kan ontstaan. Dit kan tot een hotspot en zelfs tot een runaway leiden. Een voordeel van het toepassen van de 35 inrichting volgens de uitvinding voor een hydrogenerings- of oxydatiereactie is, dat het hele katalysatoroppevlak frequent wordt onder gedompeld, 1004961 - 7 - waardoor er geen droge en hete punten kunnen ontstaan.Hydrogenation and oxidation reactions generally release a lot of heat. A drawback of the known devices for carrying out these reactions is that a local over-concentration of reactants is easily formed in a gas-liquid mixture, whereby an uncontrolled temperature rise can occur. This can lead to a hotspot and even a runaway. An advantage of using the device according to the invention for a hydrogenation or oxidation reaction is that the entire catalyst surface is frequently immersed, 1004961-7 - so that no dry and hot points can arise.

Andere reacties waarvoor de inrichting volgens de werkwijze met dezelfde als bovengenoemde voordelen kan worden toegepast zijn aminering, 5 halogenering en carbonylering.Other reactions for which the device can be used according to the process with the same advantages as mentioned above are amination, halogenation and carbonylation.

De uitvinding heeft tevens betrekking op de toepassing van de inrichting volgens de uitvinding bij gas-vloeistofreacties, waarbij als katalysator gebruik wordt gemaakt van biologisch materiaal als enzymen, 10 gisten of levende cellen. Dat het gebruik van monolieten bij het immobiliseren van biologisch materiaal voordelen kan bieden is bekend uit EP-A-121.981. Hierin wordt een voedingsvloeistof rondgepompt langs op een monoliet geimobiliseerde weefselcellen, 15 waarin een chemische reactie plaatsvindt. In de voedingsvloeistof kunnen ook vaste deeltjes voorkomen. Een voordeel van het toepassen van de inrichting volgens de uitvinding in biologische reacties is, dat hierin geen vaste deeltjes in een oplossing behoeven te 20 worden rondgepompt, waardoor het gevaar op beschadiging van deze deeltjes geringer is. Voorbeelden van dergelijke reacties zijn oxidatiereacties onder invloed van lucht.The invention also relates to the use of the device according to the invention in gas-liquid reactions, in which use is made of biological material such as enzymes, yeasts or living cells as a catalyst. That the use of monoliths in immobilizing biological material can offer advantages is known from EP-A-121.981. Herein a nutrient liquid is circulated through tissue cells immobilized on a monolith, in which a chemical reaction takes place. Solid particles can also occur in the nutrient liquid. An advantage of using the device according to the invention in biological reactions is that it is not necessary to circulate solid particles in a solution therein, so that the risk of damage to these particles is less. Examples of such reactions are air oxidation reactions.

Andere kenmerken en voordelen zullen 25 duidelijk worden uit de hiernavolgende beschrijving, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen. Hierin is:Other features and advantages will become apparent from the following description, reference being made to the accompanying drawings. Herein is:

Figuur 1, een zijaanzicht van de inrichting volgens de uitvinding, hierna aangeduid met "reactor", parallel 30 aan de rotatieas van de monolietkatalysator;Figure 1, a side view of the device according to the invention, hereinafter referred to as "reactor", parallel to the axis of rotation of the monolith catalyst;

Figuur 2, een zijaanzicht van de reactor loodrecht op de rotatieas van de monolietkatalysator;Figure 2, a side view of the reactor perpendicular to the axis of rotation of the monolith catalyst;

Figuur 3, een uitvergrote dwarsdoorsnede van een deel van de monoliet; 35 Figuur 4, een uitvergrote langsdoorsnede van een deel van de monoliet;Figure 3, an enlarged cross-section of part of the monolith; Figure 4, an enlarged longitudinal section of part of the monolith;

Figuur 5, een zijaanzicht van een seriereactor parallel 1004961 - 8 - aan de rotatieas van de monolietkatalysator;Figure 5, a side view of a series reactor parallel 1004961-8 to the axis of rotation of the monolith catalyst;

In Figuur 1 is 1 een reactor, gedeeltelijk gevuld met de vloeistof 2 en gedeeltelijk gevuld met het gas 3. In de reactor bevinden zich meerdere 5 monolietkatalysatoren 4, verbonden met een horizontale rotatieas 5. Figuur 2 toont een ronde reactor l met daarin acht monolietkatalysatoren 4, waarvan er drie min of meer zijn ondergedompeld in de vloeistof 2 en de overige 5 zich bevinden in het gas 3. Figuur 3 toont 10 een deel van de monoliet, bestaande uit de drager 6 met de kanalen 7. Het oppervlak van de kanalen is bedekt met een op de tekening niet zichtbare katalysator, waarop zich een dunne vloeistoffilm 8 bevindt. Voor het overige zijn de kanalen gevuld met het gas 3. Figuur 4 15 toont een langsdoorsnede van de kanalen, op het oppervlak waarvan zich de (op tekening niet zichtbare) katalysator bevindt alsmede een dunne vloeistoffilm 8. In Figuur 5 zijn meerdere reactoren verbonden met een horizontale horizontale as achter elkaar geplaatst.In Figure 1, 1 is a reactor, partly filled with the liquid 2 and partly filled with the gas 3. The reactor contains a plurality of 5 monolith catalysts 4, connected to a horizontal axis of rotation 5. Figure 2 shows a round reactor 1 with eight monolith catalysts therein 4, three of which are more or less immersed in the liquid 2 and the remaining 5 are in the gas 3. Figure 3 shows a part of the monolith, consisting of the support 6 with the channels 7. The surface of the channels is covered with a catalyst which is not visible on the drawing, on which a thin liquid film 8 is located. For the rest, the channels are filled with the gas 3. Figure 4 shows a longitudinal section of the channels, on the surface of which the catalyst (not visible on the drawing) is located, as well as a thin liquid film 8. In Figure 5, several reactors are connected to a horizontal horizontal axis placed one behind the other.

20 100496120 1004961

Claims (6)

1. Werkwijze voor het uitvoeren van een reactie tussen een gas- en een vloeistoffase in 5 aanwezigheid van een monolietkatalysator, met het kenmerk dat de monolietkatalysator rond een horizontale as draait en zich afwisselend in de gas-en in de vloeistoffase bevindt.1. A method of carrying out a reaction between a gas and a liquid phase in the presence of a monolith catalyst, characterized in that the monolith catalyst rotates about a horizontal axis and is alternately in the gas and in the liquid phase. 2. Inrichting voor het uitvoeren van een reactie 10 tussen een gas en een vloeistof in aanwezigheid van een monolietkatalysator, met het kenmerk dat één of meerdere monolietkatalysatoren zijn verbonden met een horizontale rotatieas.2. Device for carrying out a reaction between a gas and a liquid in the presence of a monolith catalyst, characterized in that one or more monolith catalysts are connected to a horizontal axis of rotation. 3. Inrichting volgens conclusie 2 met het kenmerk dat 15 meerdere inrichtingen in serie zijn geplaatst.3. Device according to claim 2, characterized in that several devices are placed in series. 4. Toepassing van een inrichting volgens conclusie 3, waarbij het gas en de vloeistof in tegenstroom door de inrichting stromen.The use of a device according to claim 3, wherein the gas and the liquid flow through the device in counter-current. 5. Toepassing van de inrichting volgens een der 20 conclusies 2-4 bij het katalytisch hydrogeneren of oxyderen van een stof die zich in een vloeistoffase bevindt.Use of the device according to any one of claims 2-4 in the catalytic hydrogenation or oxidation of a substance which is in a liquid phase. 6. Toepassing van de inrichting volgens een der conclusies 2-4 bij het uitvoeren van een 25 bioreactie, waarin de monolietkatalysator geimobiliseerd biologisch materiaal bevat. 10049616. Use of the device according to any one of claims 2-4 in carrying out a bioreaction, wherein the monolith catalyst contains immobilized biological material. 1004961
NL1004961A 1997-01-09 1997-01-09 Monolith reactor. NL1004961C2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004961A NL1004961C2 (en) 1997-01-09 1997-01-09 Monolith reactor.
PCT/NL1998/000011 WO1998030323A1 (en) 1997-01-09 1998-01-07 Monolithic reactor
EP98900457A EP1089811A1 (en) 1997-01-09 1998-01-07 Monolithic reactor
AU54994/98A AU5499498A (en) 1997-01-09 1998-01-07 Monolithic reactor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1004961A NL1004961C2 (en) 1997-01-09 1997-01-09 Monolith reactor.
NL1004961 1997-01-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1004961C2 true NL1004961C2 (en) 1998-07-13

Family

ID=19764185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1004961A NL1004961C2 (en) 1997-01-09 1997-01-09 Monolith reactor.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1089811A1 (en)
AU (1) AU5499498A (en)
NL (1) NL1004961C2 (en)
WO (1) WO1998030323A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1121976A1 (en) 2000-02-03 2001-08-08 Engelhard Corporation Chemical process in reactor with structured catalyst
US7074962B2 (en) 2002-02-15 2006-07-11 Air Products And Chemicals, Inc. Catalyst holder and agitation system for converting stirred tank reactor to fixed bed reactor
US20080312480A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Catalytic process for converting renewable resources into paraffins for use as diesel blending stocks
US7524995B1 (en) 2008-06-12 2009-04-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Continuous process to produce hexafluoroisopropanol

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2088243A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Rtl Contactor Holding Sa Rotary contactor
WO1991009934A1 (en) * 1989-12-21 1991-07-11 James Edmund Kitchin Apparatus for the growth of biological material
DE4241451A1 (en) * 1991-12-21 1993-12-16 Franz Dietrich Oeste Methods and devices for cleaning gases, exhaust gases, vapors and brines from undesirable chemical substances

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2088243A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Rtl Contactor Holding Sa Rotary contactor
WO1991009934A1 (en) * 1989-12-21 1991-07-11 James Edmund Kitchin Apparatus for the growth of biological material
DE4241451A1 (en) * 1991-12-21 1993-12-16 Franz Dietrich Oeste Methods and devices for cleaning gases, exhaust gases, vapors and brines from undesirable chemical substances

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998030323A1 (en) 1998-07-16
EP1089811A1 (en) 2001-04-11
AU5499498A (en) 1998-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tanimu et al. Heterogeneous catalysis in continuous flow microreactors: A review of methods and applications
Doku et al. On-microchip multiphase chemistry—a review of microreactor design principles and reagent contacting modes
US6790417B2 (en) Monolith loop reactors
US5936106A (en) Process with porous means to control reaction rate and heat
CA1280407C (en) Gas-liquid mixing
KR950031895A (en) Advanced Oxidation of Organic Chemicals
Tschentscher et al. Gas–liquid mass transfer in rotating solid foam reactors
NL1004961C2 (en) Monolith reactor.
KR970033014A (en) Apparatus and method for vapor phase multi-component reactions with high thermal efficiency and mass transfer ability
US5071634A (en) Process for the preparation of hydrogen peroxide (i)
Stamatiou et al. Determination of mass transfer resistances of fast reactions in three‐phase mechanically agitated slurry reactors
Zong et al. Continuous solid particle flow in microreactors for efficient chemical conversion
Hilmen et al. Fischer–Tropsch synthesis on monolithic catalysts with oil circulation
JPH0334366B2 (en)
US20070190631A1 (en) Catalyzed method for forming products from a liquid reactant
Liu et al. Gas–liquid catalytic hydrogenation reaction in small catalyst channel
Abdallah et al. CFD and kinetic methods for mass transfer determination in a mesh microreactor
CN111359539B (en) Gas-liquid reaction method and gas-liquid reaction device capable of entering reaction preparation state in advance
FI88701C (en) Process for producing hydrogen peroxide
KR100196255B1 (en) Reactor for heterogeneous-phase reactions and its use
Lo et al. Dynamic behavior of an internal-loop airlift bioreactor for degradation of waste gas containing toluene
Bang et al. Glucose oxidation in a three-phase stirred airlift reactor: experiments and model
RU2683108C1 (en) Photocatalytic microreactor and method for operation thereof
CN112654422B (en) Bubbling shell and tube type equipment
Moulijn et al. Structured catalysts and reactors: A contribution to process intensification

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20010801