مدلسازی دینامیک تاثیر اختلاط غیر ایده آل بر روی عملکرد فرآیند تخمیر بیهوازی فضولات دامی در راکتورهای ناپیوسته دوره ای
نویسندگان
چکیده
فضولات دامی از جمله مستعدترین مواد زائد آلی هستند که میتوانند توسط تخمیر بیهوازی به بیوگاز و کود تبدیل شوند. راکتورهای ناپیوسته دوره ای نیز از جمله متداولترین راکتورها برای تخمیر بیهوازی فضولات دامی هستند. با توجه به اینکه اختلاط موثر مواد از جمله عواملی است که بر روی میزان تولید متان تاثیر میگذارد لذا پیشگویی عملکرد راکتورهای واقعی مستلزم مدلسازی میزان اختلاط در راکتورهاست. در این مقاله از یک مدل اختلاط ساده دو پارامتری که به مدل اختلاط دو ناحیه ای معروف است برای شبیه سازی دینامیک فرایند تخمیر بیهوازی فضولات گاوی در راکتورهای ناپیوسته دوره ای استفاده شده است . در این مدل راکتور به دو ناحیه یکی ناحیه جریان دار که تحت تاثیر ورود و خروج مواد قرار دارد و دیگری ناحیه ساکن که فقط در حال تبادل جرم با ناحیه جریان دار است تقسیم میگردد.میزان انحراف از شرایط اختلاط ایده آل توسط پارامترهای اختلاط که عبارتند از حجم نسبی ناحیه جریان دار(a) و سرعت تبادل جرم بین دو ناحیه مذکور(b) مدلسازی میشود.مدل سینتیک در نظر گرفته شده برای تخمیر فضولات گاوی شامل یک مرحله هیدرولیز و چهار مرحله میکروبی است. این چهار مرحله عبارتند از تولید اسیدهای چرب فرار توسط باکتریهای اسیدوژن،تولید استات توسط باکتریهای استوژن پروپیونات خوار و بوتیرات خوار و بالاخره تولید متان توسط باکتریهای متانوژن،در سینتیک تخمیر اثرات بازدارندگی ph ، اسیدهای چرب فرار،استات و آمونیاک نیز بر روی باکتریها لحاظ گردیده شده است. در مدل برای رشد باکتریها از سینتیک مونود و برای مرگ و میر باکتریها و همچنین مرحله هیدرولیز از واکنشهای درجه اول استفاده شده است. شبیه سازی فرایند توسط زبان برنامه نویسی فرترن و با استفاده از روش اولر برای حل 25 معادله دیفرانسیل مرتبه اول غیرخطی انجام گرفته است. همچنین ph فرایند توسط موازنه بار اجزاءیونی موجود در سیستم و با استفاده از یک روش حدس و خطا محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی کامپیوتر نشان میدهند که میزان تولید متان بستگی زیادی به توزیع زمان اقامت اجزاء و الگوی تغییرات غلظت و توزیع مواد در دو فاز جریان دار و ساکن دارد . همچنین نشان داده شد که این توزیع خود تابع پیچیده ای از پارامترهای اختلاط a وb است . علاوه بر پارامترهای اختلاط ، پریود خوراک دهی راکتور نیز بر روی توزیع غلظت اجزاء موثر بود بطوریکه عملکرد راکتور در شرایط خوراک دهی پیوسته بهبود می یافت. نتایج حاصله اهمیت در نظر گرفتن اختلاط و همچنین توانایی بالقوه مدل اختلاط دو ناحیه ای برای شبیه سازی عملکرد راکتورهای بیهوازی را نشان میدهد.
منابع مشابه
مدلسازی دینامیک تاثیر اختلاط غیر ایده آل بر روی عملکرد فرآیند تخمیر بیهوازی فضولات دامی در راکتورهای ناپیوسته دوره ای
فضولات دامی از جمله مستعدترین مواد زائد آلی هستند که میتوانند توسط تخمیر بیهوازی به بیوگاز و کود تبدیل شوند. راکتورهای ناپیوسته دوره ای نیز از جمله متداولترین راکتورها برای تخمیر بیهوازی فضولات دامی هستند. با توجه به اینکه اختلاط موثر مواد از جمله عواملی است که بر روی میزان تولید متان تاثیر میگذارد لذا پیشگویی عملکرد راکتورهای واقعی مستلزم مدلسازی میزان اختلاط در راکتورهاست. در این مقاله از یک ...
متن کاملدوره سوخت راکتورهای هسته ای
یکی از راههای مناسب برای تامین انرژی مورد نیاز که امروزه مورد توجه اکثر کشورها قرار گرفته است استفاده از انرژی هسته ای می باشد.در حال حاضر مشکل ترین مانع بر سر راه تولید این نوع انرژی ، تامین سوخت آن است که هم از نظر محدود بودن میزان ذخائر اورانیم و هم از لحاظ امکانات تکنولوژی ، استفاده از راکتورهای قدرت هسته ای را پیچیده ساخته است . باید اضافه نمود که در اغلب موارد قیدو بند های سیاسی نیز مساله...
متن کاملبهبود کارآیی سیستم UWB مبتنی بر TiR در شرایط تخمینگر غیر ایده آل کانال
In this paper, we improve the performance of the TiR-UWB communication systems with the non-ideal estimation of the channel. Time Reversal (TiR) technique is an effective and simple method for data transmission in extremely multipath indoor UWB channels that mitigates the complexity of receiver by its own time focusing feature. Although, TiR method has the suitable performance, but it is sensit...
متن کاملمدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی/.
در این تحقیق مدل سازی عددی جریان گذرای گاز ایده آل درنازل با دمای ورودی 300 کلوین که برپایه جریان عددی دو بعدی است، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شد. هندسه مسئله با استفاده از روش گسسته سازی مرتبه 2 مدل شد. شبیه سازی های CFD در رژیم جریان آشفته انجام شدند. در رژیم جریان آشفته از مدلinviscid استفاده شد. مشاهده شد که جریان گذرای سیال درفاصله 05/0متر از ابتدای نازل آشفته می شود. نتای...
متن کاملبررسی تاثیر تغییر دبی بر روی چگونگی عملکرد فلر با استفاده از مدلسازی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی( CFD )
دینامیک سیلات محاسباتی (CFD ) ابزار عددی مناسبی برای حل معادلات پیچیده جریان سیال، انتقال حرارت و واکنش شیمیایی مانند مساله فلر است. در این تحقیق تاثیر تغییر دبی بر روی چگونگی عملکرد فلر یکی از پالایشگاههای نفت ایران در محدوده دبی واقعی 4000 پوند در ساعت با استفاده از مدلسازی به کمک CFD با نرم افزار انسیس فلوئنت ورژن 16.0 مورد مطالعه قرار گرفته است و همچنین هندسه و مش بندی سیستم توسط نرم افزار ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
نشریه دانشکده فنیناشر: دانشکده فنی
ISSN 0803-1026
دوره 35
شماره 4 2002
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023