Modelling and experimental studies on unsteady-state SO2 converters

Authors

  • Wen-De Xiao,

    1. UNILAB Research Center of Chemical Reaction Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, P. R. China
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  • Wei-Kang Yuan

    Corresponding author
    1. UNILAB Research Center of Chemical Reaction Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, P. R. China
    • UNILAB Research Center of Chemical Reaction Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, P. R. China
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Abstract

This paper deals with experimentation of the unsteady-state fixed-bed reactor with flow reversal for SO2 conversion. A laboratory reactor with compensatory heating coils has been set up, resulting in 96–99% conversion for SO2 = 2.62–9.52 vol%, and u = 0.2 m/s. The results were from agreement with simulation of a really adiabatic unsteady-state reactor, but agreed well with modelling by considering the radial heat transfer. A three-stage pilot-scale converter has also been run with the M-typed temperature profile produced by heat loss from the chamber between stages. Good agreement was achieved with modelling by taking into account this feature. The results show that, while the adiabatic requirement is difficult to fulfill in the well-accepted experimental reactors, simulation and modelling are powerful means for compensation.

Abstract

On décrit dans cet article un travail d'expérimentation dans un réacteur à lit fixe en régime instationnaire à écoulement inverse pour la conversion du SO2. On a mis au point un réacteur de laboratoire munis de serpentins de chauffage compensatoires qui a donné une conversion de 96–99% pour des concentrations en SO2 de 2,62–9,52 vol% et u = 0,2 m/s. Les résultats sont loin de concorder avec la simulation d'un véritable réacteur adiabatique en régime instationnaire, mais ils montrent un bon accord avec la modélisation en considérant le transfert de chaleur radial. On a également utilisé un convertisseur triphasique à l'échelle pilote avec un profil de temperature de type M produit par la perte de chaleur de la chambre entre les phases. Un bon accord a été trouvé avec la modélisation lorsqu'on tient compte de cette caractéristique. Les résultats montrent que bien qu'il soit difficile de remplir les exigences adiabatiques dans les réacteurs expérimentaux bien établis dans le domaine, en compensation la simulation et la modélisation sont des moyens puissants d'investigation.

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