Operation of a catalytic reverse flow reactor for the purification of air contaminated with volatile organic compounds

Authors

  • L. Van De Beld,

    1. Chemical Reaction Engineering Laboratories, Department of Chemical Engineering, University of Twente, P.O. Box 217, NL-7500 AE Enschede, The Netherlands
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  • K. R. Westerterp

    Corresponding author
    1. Chemical Reaction Engineering Laboratories, Department of Chemical Engineering, University of Twente, P.O. Box 217, NL-7500 AE Enschede, The Netherlands
    • Chemical Reaction Engineering Laboratories, Department of Chemical Engineering, University of Twente, P.O. Box 217, NL-7500 AE Enschede, The Netherlands
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Abstract

Catalytic oxidation in a reverse flow reactor is an attractive process for the decontamination of air polluted with volatile organic compounds (VOCs). In this paper several aspects of operating this type of reactor for air purification under strongly varying conditions will be discussed.

For a successfit operation of such reactor a minimum amount of combustibles is required, and a simple theory is developed to predict this minimum value. This minimum amount is strongly influenced by the reaction kinetics, the heat transport in the packed bed and the adiabaticity of the reactor. To cope with a too low temperature level in the reactor for a complete conversion, an electrical heating device should be installed in the centre of the reactor bed to increase locally the temperature rapidly and efficiently. To control the maximum temperature in case of too high concentrations, extra air should be added to the feed.

Abstract

L'oxydation catalytique dans un réacteur à écoulement inverse est un procédé intéessant pour la décontamination de l'air pollué par des composés organiques volatils (VOC). Dans cet article, plusieurs aspects du fonctionnement de ce type de réacteur pour la purification de l'air dans des conditions extrěmement variables seront analysés.

Pour le bon fonctionnement d'un tel reacteur, un apport minimum en combustible est nécessaire, et une theorie simple a été établie afin de prédire cette valeur minimum. Cet apport minimum est fortement influencé par la cinétique de la réaction, le transfert de chaleur dans le lit gami et l'adiabicité du réacteur. Pour éviter d'avoir une température trop basse dans le réacteur en vue d'une conversion complète, un dispositif de chauffage électrique doit ětre installé au centre du lit du réacteur afin d'augmenter localement la température de façon rapide et efficace. Pour contrǒler la température maximum en cas de concentrations trop fortes, de l'air doit ětre ajouté à l'alimentation.

Ancillary