DFG Schwerpunktprogramm 1740: Reaktive Blasenströmungen

Willkommen auf der Koordinationsseite des Schwerpunktprogramms "Einfluss lokaler Transportprozesse auf chemische Reaktionen in Blasenströmungen" (SPP 1740).

 

Die Umwandlung von Stoffen mit hoher Ausbeute und Selektivität ist eine der vorrangigen Aufgaben der chemischen Verfahrenstechnik. Für viele Bulk-Chemikalien müssen hierbei gasförmige Stoffe mit einer kontienuierlichen flüssigen Phase vermischt und zur Reaktion gebracht werden (z.B. Oxidation, Hydrierungen, Chlorierungen). Die Mischung der Gasphase mit der Flüssigphase erfolgt häufig in Form von Blasenströmungen, z.B. in Blasensäulenreaktoren. Die Zeitskalen der Vermischung werden hierbei maßgeblich durch die Auftriebströmungen sowie Transportwiderstände von Phasengrenzen und Grenzschichten bestimmt, die bisher nicht ausreichend erforscht sind. Das Schwerpunktprogramm befasst sich durch Einsatz neuer experimenteller und numerischer Reaktionsnetzwerke auf lokaler (inhärenter) Ebene, um das Zusammenspiel zwischen Hydrodynamik und Reaktion in Blasenströmungen aufzuklären. Hierbei kommt dem engen Zusammenspiel zwischen Ingenieurwissenschaften, Chemie und Mathematik eine besondere Bedeutung zu.

 

Das zentrale Ziel des Schwerpunktprogrammes ist die Entwicklung neuer und verbesserter Methoden zur Analyse, Modellierung und Berechnung von

  • lokaler Hydrodynamik mit Turbulenz 
  • lokaler Konzentrationsverteilung mit Stoffübergang/Stofftransport 
  • Reaktionsverläufen bei Transportlimitierung

DFG Priority Program 1740: Reactive Bubbly Flows

    Welcome to the coordination page of the priority program "The Influence of Local Transport Processes on Chemical Reactions in Bubble Flows".

    Gaseous substances have to be well mixed with a continuous liquid phase to perform a reaction with high yield and selectivity. For this purpose bubbly flows are preferred, in which the gaseous phase is dispersed in the liquid phase (e.g. bubble columns). The time scales of mixing are largely determined by the buoyancy flow and transport resistances of phase boundaries and boundary layers, which are not sufficiently explored yet.

    The priority program works on this gap by using new experimental and numerical methods for the determination of reaction-relevant time scales (kinetics) of reaction networks at local (inherent) scale in order to elucidate the interaction between hydrodynamic and reaction in bubbly flows. Here, the close interaction between engineering, chemistry and mathematics is of particular importance.

    The central objective of the priority program is to develop new and improved methods for the analysis, modeling and computing:

    •  local hydrodynamics with turbulence,
    •  local concentration distribution with mass transfer / mass transport,
    •  reaction progression with transport limitation.

Koordinatoren

Prof. Dr.-Ing. Michael Schlüter

Technische Universität Hamburg

Dr.-Ing. Bernd Giernoth

Programmdirektor Gruppe Chemie und Ingenieurwissenschaften DFG

Programm Komitee

Prof. Dr.-Ing. Michael Schlüter

Technische Universität Hamburg

Prof. Dr. Dieter Bothe

Technische Universität Darmstadt

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Nieken

Universität Stuttgart

Prof. Dr. Sonja Herres-Pawlis

RWTH Universität Aachen

 

Video: Reactive Oxygen Taylor Bubble - Solution of Cu(btmgp)I (20 mM) in Acetonitrile at ambient pressure and temperature. Source: Project Group Prof. Dr.-Ing. Michael Schlüter, TU Hamburg: Experimental Investigation of Reactive Bubbly Flows - Influence of Boundary Layer Dynamics on Mass Transfer and Chemical Reactions.

Coordinators

Prof. Dr.-Ing. Michael Schlüter

Technische Universität Hamburg

Dr.-Ing. Bern Gernoth

Programmdirektor Gruppe Chemie und Ingenieurwissenschaften DFG

Programm Commitee

Prof.-Dr.-Ing. Michael Schlüter

Technische Universität Hamburg

Prof. Dr. Dieter Bothe

Technische Universität Darmstadt

Prof. Dr.-Ing. Ulrich Nieken

Universität Stuttgart

Prof. Dr. Sonja Herres-Pawlis

RWTH Universität Aachen

Video: Reactive Oxygen Taylor Bubble - Solution of Cu(btmgp)I (20 mM) in Acetonitrile at ambient pressure and temperature. Source: Project Group Prof. Dr.-Ing. Michael Schlüter, TU Hamburg: Experimental Investigation of Reactive Bubbly Flows - Influence of Boundary Layer Dynamics on Mass Transfer and Chemical Reactions.