Modellazione

Simulazione avanzata per progettazione e ottimizzazione di reattori chimici

K-INN Tech sviluppa modelli avanzati di simulazione, validati sulle proprie attività sperimentali o su dati industriali del cliente.


Le applicazioni riguardano prevalentemente la reattività chimica e possono coinvolgere studi cinetici, associando i fenomeni di energy e mass transfer, che rappresentano una problematica comune negli impianti industriali.


I risultati permettono di predire le prestazioni in termini di attività chimica, accoppiata a distribuzioni di velocità, temperatura e pressione. I modelli sono sviluppati sia in stato stazionario che transitorio, con geometrie dallo zero-dimensionale al 3D.


L’identificazione delle cinetiche è basata su velocità di reazioni globali oppure su meccanismi dettagliati in fase omogenea e superficiali (microcinetiche), che sono alla base della progettazione del reattore.


Un’altra area di applicazione riguarda le reazioni non catalitiche che coinvolgono solidi, come la pirolisi, la gassificazione, la torrefazione, lo smouldering. L’obiettivo è sempre la progettazione del reattore, la comprensione dei fenomeni che avvengono nel sistema e l’ottimizzazione su scala reale. Sviluppiamo sotto-modelli della fase solida, che vanno dalle correlazioni semi-empiriche di perdita di peso fino a modelli a principi primi, con descrizione della chimica superficiale, all’interno di una struttura del solido variabile, incluse le variazioni di porosità.


Lo studio delle reazioni omogenee è principalmente focalizzato sulla chimica della combustione e sulle reazioni in fase gas, dove meccanismi dettagliati comprendenti centinaia di reazioni elementari vengono gestiti con codici sviluppati con CHEMKIN o Cantera. Entrambe le tipologie di fiamme (diffusive e premiscelate) e la chimica degli inquinanti vengono approfondite. Siamo specializzati nell’analisi degli step controllanti nella complessa rete di reazioni di questi sistemi e nello sviluppo di velocità di reazioni globali semplificate da accoppiare a CFD e simulazioni transitorie.

Pubblicazioni

  • Biasin A., Fabro J., Michelon N., Glisenti A., Canu P. Investigation of thermal effects on heterogeneous exothermic reactions and their impact on kinetics studies. Chemical Engineering Journal (2018). https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.10.116

  • Bianchi C., Bonato P., Dughiero F., Canu P. Enhanced power density uniformity for microwave catalytic reactions adopting solid-state generators: Comparison with magnetron technology. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification (2017), 120, 286-300. https://doi.org/10.1016/j.cep.2017.07.006