Mikrovermischung in reaktiven deformierbaren Blasen‐ und Tropfenschwärmen

Detaillierte numerische Simulationen reagierender deformierbarer Einzelblasen und Tropfen sowie reagierender Blasenschwärme wurden durchgeführt. Durch diese „first‐principle"‐Simulationen wurden Stoffaustauschkoeffizienten, Reaktionsausbeuten und Selektivitäten von verschiedenen chemischen Reaktionen bestimmt, die Ergebnisse für Blasen/Tröpfchenschwärme und Einzelblasen wurden verglichen. Die Vermischung in der Nachlaufströmung der Blasen ist ebenfalls beschrieben worden. Für vermischungssensible Reaktionsnetzwerke ließ sich zeigen, dass die Hydrodynamik des Blasenschwarms die Reaktionsselektivität entscheidend beeinflusst. Vier Fälle werden genauer diskutiert: stark exotherme Reaktionen, heterogen katalysierte Reaktionen, tierische Zellkulturen und experimentelle Daten. Mit den Ergebnissen ist es möglich, Blasenschwärme und die Auswirkung der Hydrodynamik des Schwarms auf reagierende Systeme im Detail zu untersuchen. Dies ist ein wichtiger Schritt in Richtung effektiver Prozessintensivierung, da das Verständnis des komplexen Verhaltens von Blasenschwärmen entscheidend für die Beschreibung des Stofftransportes und der chemische Reaktionen ist.