Publication

Characterization of hot spots in microstructured reactors for fast and exothermic reactions in mixing regime

John Richard Thome, Albert Renken, Lioubov Kiwi, Thomas Maeder, Navid Borhani
2012
Talks

Résumé

The intensification of fast exothermic reactions can be achieved by using microstructured reactors (MSR) which provide improved mass & heat transfer rates leading to higher overall reaction kinetics. But for highly exothermic reactions the heat evacuation becomes not efficient enough and unwanted hot spots are formed. In this study, first the mixing in MSR is quantified for different geometries and then temperature profiles are measured using a novel quantitative IR-thermometry method. The results are fitted to a lumped parameter model of overall reaction kinetics and the influence of the operating conditions is established.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/8ee5a81a-3549-4892-a8c9-f5f30d66d461

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Concepts associés (22)

Cinétique chimique

La cinétique chimique est l'étude de la vitesse des réactions chimiques. Sur le plan disciplinaire, elle fait partie de la chimie physique. Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite.

Reaction rate

The reaction rate or rate of reaction is the speed at which a chemical reaction takes place, defined as proportional to the increase in the concentration of a product per unit time and to the decrease in the concentration of a reactant per unit time. Reaction rates can vary dramatically. For example, the oxidative rusting of iron under Earth's atmosphere is a slow reaction that can take many years, but the combustion of cellulose in a fire is a reaction that takes place in fractions of a second.

Réaction exothermique

En thermodynamique, une réaction exothermique (du grec ancien ἔξω, « hors de » et θερμός, « chaud ») est un processus physico-chimique produisant de la chaleur. Dans une réaction chimique exothermique, l'énergie dégagée par la formation des liaisons chimiques dans les produits de réaction est supérieure à l'énergie requise pour briser les liaisons dans les réactifs. Dans le cas contraire, une réaction qui consomme de la chaleur est dite « endothermique ».

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