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

بخش زیادی از آلاینده‌های موجود در صنعت آلاینده‌های آلی هستند که در برابر تصفیه بیولوژیکی مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند. استفاده از روش‌های اکسایش پیشرفته راه حل مناسبی برای از بین بردن این نوع آلاینده‌ها است. در این پژوهش، ماده رنگزای آلی طی فرایند فنتون هتروژن داخل راکتور بستر سیال حذف شد. استفاده از این نوع راکتور به‌دلیل بالا بودن میزان آشفتگی و در نتیجه میزان انتقال جرم، تأثیر بالقوه‌ای در حذف آلاینده‌ها طی فرآیند فنتون هتروژن دارد. کاتالیست مورد استفاده سنگ طبیعی پیریت بود که به دلیل داشتن ویژگی‌های فراوان اعم از سازگار بودن با محیط زیست و کم هزینه بودن، می‌تواند در فرایندهای اکسایش پیشرفته بسیار مورد توجه قرار گیرد. در ادامه این پژوهش، مدل‌سازی فرایند و حل عددی مدل به‌دست آمده با روش دینامیک سیالات محاسباتی، انجام شد. نتایج حاصل از مدل ارائه 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 تأثیر هیدرودینامیک سیستم بر روی سینتیک فرایند، مطالعه سینتیکی غیر وابسته به معادلات انتقال مومنتم و جرم، انجام شد. نتایج نشان داد که به‌علت کم بودن نرخ اتلاف گردابه‌ای برخی اجزا نسبت به نرخ سینتیکی، نرخ اتلاف گردابه‌ای به‌عنوان کنترل‌کننده واکنش عمل می‌کند و بنابراین نتایج دینامیک سیالات محاسباتی نسبت به نتایج مدل‌سازی سینتیکی به نتایج عملی نزدیک‌تر است.