مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 29 6 2019 01 21 Numerical Kinetic and Hydrodynamic Study of Advanced Oxidation Process for a Dye Degradation in a Fluidized Bed Reactor مطالعه عددی سینتیکی و هیدرودینامیکی فرایند اکسایش پیشرفته برای حذف ماده رنگزا در راکتور بسترسیال 91 101 63206 10.22093/wwj.2018.87390.2413 FA مهدی ابراهیمی فرشچی دانشجوی دکترا، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران حسن اقدسی نیا استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0003-3004-8796 Journal Article 2017 05 26 Organic contaminants in industrial wastewater are mostly non-biodegradable, so advanced oxidation processes (AOPs) should be used as a promising alternative for conventional treatment processes. In this investigation, degradation of an organic dye was studied in a fluidized bed reactor, using Fenton heterogeneous process. Application of fluidized bed reactor in this process makes it more effective because of high mass transfer and turbulence rate. Pyrite is a natural mineral ironstone which is abundant on earth and is known as a sustainable catalyst for AOPs. In the first part of this study, computational fluid dynamics (CFD) simulation was prepared, which showed a good agreement with the experimental results in dye removal efficiency and hydrodynamics of the reactor. In the second part of the study, a kinetic model was developed for evaluating the hydrodynamic effects on the heterogeneous Fenton reaction in a fluidized bed reactor. Unlike the CFD model, the provided kinetic model does not contain the momentum and mass transfer balances. The CFD results were more similar to the experiment results than the kinetic model. It showed that some of the components that were involved in this process had smaller eddy dissipation rate compared to the kinetic rate. <strong>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.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_63206_584e85adc0d3799098dbd7be9f775a85.pdf