مطالعه عددی سینتیکی و هیدرودینامیکی فرایند اکسایش پیشرفته برای حذف ماده رنگزا در راکتور بسترسیال

بخش زیادی از آلاینده های موجود در صنعت آلاینده های آلی هستند که در برابر تصفیه بیولوژیکی مقاومت بالایی از خودشان نشان می دهند. استفاده از روش های اکسایش پیشرفته راه حل مناسبی برای از بین بردن این آلاینده ها است. دراین پژوهش، ماده رنگزای آلی طی فرآیند فنتون هتروژن داخل راکتور بستر سیال حذف شد. استفاده از این نوع راکتور به دلیل بالا بودن میزان آشفتگی و در نتیجه میزان انتقال جرم، تاثیر بالقوه ای در حذف آلاینده ها طی فرآیند فنتون هتروژن دارد. کاتالیست مورد استفاده سنگ طبیعی پیریت بود که به دلیل داشتن ویژگی های فراوان اعم از سازگار بودن با محیط زیست و کم هزینه بودن، می تواند در فرایندهای اکسایش پیشرفته بسیار هم مورد توجه قرار گیرد. در ادامه این پژوهش مدل سازی فرایند و حل عددی مدل به دست آمده با روش دینامیک سیالات محاسباتی، انجام شد. نتایج حاصل از مدل ارایه شده از لحاظ هیدرودینامیکی فرایند و همچنین از لحاظ شیمیایی (واکنشی آن)، با نتایج عملی تطابق قابل قبولی داشت. در ادامه، برای پی بردن به تاثیر هیدرودینامیک سیستم بر روی سینتیک فرایند، مطالعه سینیتکی غیروابسته به معادلات انتقال مومنتم و جرم، انجام شد. نتایج نشان داد که به علت کم بودن نرخ اتلاف گردابه ای برخی اجزا نسبت به نرخ سینتیکی، نرخ اتلاف گردابه ای به عنوان کنترل کننده واکنش عمل می کنند و بنابراین نتایج دینامیک سیالات محاسباتی نسبت به نتایج مدل سازی سینتیکی به نتایج عملی نزدیک تر است.

Keywords:

شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی , راکتور بستر سیال , حذف مواد رنگزا , فرایند اکسایش پیشرفته , فرآیند فنتون هتروژن