<i>n</i>‐butane partial oxidation in a fixed bed: A resolved particle computational fluid dynamics simulation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Maleic anhydride (MA) is an important chemical intermediate, which is mainly produced by the highly exothermic partial oxidation of n ‐butane in fixed bed reactors. Production of maleic anhydride is limited by problems of temperature control and loss of selectivity. Here we present three‐dimensional resolved‐particle computational fluid dynamics (CFD) simulations of n ‐butane partial oxidation in a randomly packed bed of 807 spherical catalyst particles. We used a semi‐empirical two‐site surface mechanism from the literature and obtained distributions of temperature, gas phase species, and surface species in the bed. The local selectivity patterns are strongly controlled by the changes in the gas phase flow field, the temperature in the fixed bed, and the weakly adsorbed oxygen surface coverage fraction ( λ O ) profiles inside the particles. Most of the selectivity loss due to product combustion happens in the interior of the catalyst particles, as opposed to the production of MA, which is mainly in the near‐surface layers. We observed loss of selectivity and yield in the centre of the bed at increased bed depths, because of the temperature increase and decrease in gas phase oxygen there. The simulations show sharp λ O gradients inside the particles. Near the cooled tube wall λ O is strongly affected by the temperature, while at the bed centre gas phase oxygen diffusion limitations contribute to a depleted oxygen surface resulting in lower selectivity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».