مدلسازی بیوراکتورهای غشایی برای تولید سوخت زیستی

پایان نامه
چکیده

یکی از این منابع تجدیدپذیر و پاک به عنوان جایگزینی برای سوخت های فسیلی، بیواتانول می باشد. بیواتانول یک سوخت گیاهی است که در کشورهای دنیا به عنوان یک افزدونی مناسب جهت بهبود خواص بهسوزی بنزین و کاهش آلاینده های خروجی موتور به کار گرفته می شود. در ایران مسئله آلودگی هوا به یک مشکل بزرگ تبدیل شده است که عدم توجه کافی به این موضوع مشکلات عدیده ای را به وجود می آورد. در این راستا از یک طرف تبدیل مقیاس آزمایشگاهی به مقیاس صنعتی جهت تولید انبوه بیواتانول به منظور استفاده به عنوان سوخت یکی از راههای حل مسئله آلودگی هوا می باشد. از طرف دیگر، مدلسازی فرایندهای تولید بیواتانول می تواند به عنوان ابزاری جهت بهینه سازی تولید آن بکار گرفته شود. در این تحقیق به مدلسازی سیستم های تولیدکننده ی بیواتانول پرداخته شد. مدلسازی بیواتانول در بیوراکتورهای مختلف از جمله بیوراکتور بدون غشا (سنتی) ناپیوسته، بیوراکتور غشایی ناپیوسته، بیوراکتور بدون غشای (سنتی) پیوسته و بیوراکتور غشایی پیوسته صورت گرفت. برای بدست آوردن معادلات مدل از موازنه جرم اجزا و معادلات ویژه سینتیک رشد بیولوژیکی استفاده شد. با حل معادلات دیفرانسیل توصیف کننده اجزای درگیر در بیو واکنش، غلظت توده زیستی، سوبسترا و محصول بر حسب زمان تعیین گردید. هم چنین پارامترهای بیو سینتیکی از برازش داده های تجربی با معادلات مدل با دقت بالائی بدست آمد. سینتیک های رشد مختلفی برای معادلات مدلسازی بیان شد که عبارتند از معادله مونود، لجستیک، گمپرتز و لئودکینگ- پایرت. برای حل معادلات حاصل از مدلسازی از حل تحلیلی و در صورت نیاز از حل عددی استفاده شد. حل عددی از طریق بهینه سازی به روش الگوریتم ژنتیک توسط نرم افزار متلب صورت گرفت. از تطبیق معادلات مدلسازی با داده های آزمایشگاهی، بهترین سینتیک رشد برای توده زیستی، معادلات مونود و لجستیک بوده است. همچنین بهترین سینتیک رشد برای سوبسترا، معادله لجستیک و بهترین سینتیک رشد برای محصول، معادلات لجستیک، گمپرتز و لئودکینگ- پایرت می باشد. پارامترهای سینتیکی حاصل از معادلات نیز از طریق الگوریتم ژنتیک تعیین شدند.

منابع مشابه

مدلسازی اقتصاد، تولید سوخت زیستی

هدف این مطالعه بررسی رابطه ی بین تولید اتانول و قیمت ملاس و قیمت بنزین در کشور ایران است.بدین منظور با استفاده از داده های فصلی از سال 1377 تا سال 1392 وبهره گیری از مدل اقتصادسنجی روابط بین متغیرها مورد بررسی قرار گرفت.نتایج حاصل از پژوهش حاکی از آن است که بین تولید اتانول و قیمت ملاس رابطه معنی داری وجود ندارد ولی بین تولید اتانول و قیمت بنزین رابطه معنی داری وجود دارد. توابع عکس العمل آنی حا...

تولید سوخت زیستی بیودیزل

امروزه استفاده از موتورهای احتراق داخلی منجر به بهره‌برداری وسیع از منابع نفتی و اتمام سریع این منابع شده است. همچنین استفاده از منابع نفتی سبب افزایش گازهای گلخانه‌ای، تخریب لایة اوزون و آلودگی محیط زیست و اختلالات تنفسی در شهرهای بزرگ شده است. با ظهور این مشکلات، تحقیقات وسیعی برای یافتن سوخت‌های جایگزین مناسب در جهان انجام گرفته است. برای مثال از روغن‌های گیاهی به‌عنوان سوخت در موتورهای دیزل...

متن کامل

تولید سوخت زیستی بیوگاز

در سال­های اخیر روند رو به رشد مصرف انرژی حاصل از سوخت­های فسیلی در جهان، بشر را با دو بحران بزرگ آلودگی محیط زیست و شتاب فزاینده در تهی نمودن منابع انرژی روبرو نموده است، از این رو حرکت به سوی تأمین انرژی­های پاک و تجدیدپذیر در رأس برنامه­های اصلی در جهان قرار گرفته است. یکی از این انرژی­ها، بیوگاز می­باشد. بیوگاز مخلوطی است قابل اشتعال که در اثر تخمیر مواد آلی در یک دامنه دمای معین و PH مشخص ...

متن کامل

تصفیه هیدروکربورهای نفتی با بیوراکتورهای غشایی در مقیاس آزمایشگاهی

فناوری بیوراکتور غشایی (MBR) می‌تواند به عنوان فرآیندی یک مرحله‌ای برای تصفیه انواع فاضلابها به کار گرفته شود و پسابی با کیفیت نسبتاً خوب و مناسب، برای استفاده مجدد تولید نماید. در این تحقیق قابلیت کاربرد فرآیند MBR در فاضلابهای نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. غشای مورد استفاده یک غشای میکروفیلتراسیون لوله‌ای بود که برای جداسازی و برگشت دادن بیوماس، مواد جامد سوسپانسه و مولکول‌های سنگین خروجی از...

متن کامل

تولید سوخت زیستی بیودیزل

امروزه استفاده از موتورهای احتراق داخلی منجر به بهره برداری وسیع از منابع نفتی و اتمام سریع این منابع شده است. همچنین استفاده از منابع نفتی سبب افزایش گازهای گلخانه ای، تخریب لایه اوزون و آلودگی محیط زیست و اختلالات تنفسی در شهرهای بزرگ شده است. با ظهور این مشکلات، تحقیقات وسیعی برای یافتن سوخت های جایگزین مناسب در جهان انجام گرفته است. برای مثال از روغن های گیاهی به عنوان سوخت در موتورهای دیزل...

متن کامل

سوخت زیستی و روش‌های تولید آن

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی شیمی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023