955 resultados para Batch reactor
Resumo:
Advanced Oxidation Processes (AOP) are techniques involving the formation of hydroxyl radical (HO•) with high organic matter oxidation rate. These processes application in industry have been increasing due to their capacity of degrading recalcitrant substances that cannot be completely removed by traditional processes of effluent treatment. In the present work, phenol degrading by photo-Fenton process based on addition of H2O2, Fe2+ and luminous radiation was studied. An experimental design was developed to analyze the effect of phenol, H2O2 and Fe2+ concentration on the fraction of total organic carbon (TOC) degraded. The experiments were performed in a batch photochemical parabolic reactor with 1.5 L of capacity. Samples of the reactional medium were collected at different reaction times and analyzed in a TOC measurement instrument from Shimadzu (TOC-VWP). The results showed a negative effect of phenol concentration and a positive effect of the two other variables in the TOC degraded fraction. A statistical analysis of the experimental design showed that the hydrogen peroxide concentration was the most influent variable in the TOC degraded fraction at 45 minutes and generated a model with R² = 0.82, which predicted the experimental data with low precision. The Visual Basic for Application (VBA) tool was used to generate a neural networks model and a photochemical database. The aforementioned model presented R² = 0.96 and precisely predicted the response data used for testing. The results found indicate the possible application of the developed tool for industry, mainly for its simplicity, low cost and easy access to the program.
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Advanced Oxidation Processes (AOP) are techniques involving the formation of hydroxyl radical (HO•) with high organic matter oxidation rate. These processes application in industry have been increasing due to their capacity of degrading recalcitrant substances that cannot be completely removed by traditional processes of effluent treatment. In the present work, phenol degrading by photo-Fenton process based on addition of H2O2, Fe2+ and luminous radiation was studied. An experimental design was developed to analyze the effect of phenol, H2O2 and Fe2+ concentration on the fraction of total organic carbon (TOC) degraded. The experiments were performed in a batch photochemical parabolic reactor with 1.5 L of capacity. Samples of the reactional medium were collected at different reaction times and analyzed in a TOC measurement instrument from Shimadzu (TOC-VWP). The results showed a negative effect of phenol concentration and a positive effect of the two other variables in the TOC degraded fraction. A statistical analysis of the experimental design showed that the hydrogen peroxide concentration was the most influent variable in the TOC degraded fraction at 45 minutes and generated a model with R² = 0.82, which predicted the experimental data with low precision. The Visual Basic for Application (VBA) tool was used to generate a neural networks model and a photochemical database. The aforementioned model presented R² = 0.96 and precisely predicted the response data used for testing. The results found indicate the possible application of the developed tool for industry, mainly for its simplicity, low cost and easy access to the program.
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Peer reviewed
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The impact of alkyl chain length on the esterification of C2–C16 organic acids with C1–C4 alcohols has been systematically investigated over bulk and SBA-15 supported sulfated zirconias (SZs). Rates of catalytic esterification for methanol with acetic acid are directly proportional to the sulfur content for both SZ and SZ/SBA-15, with the high dispersion of SZ achievable in conformal coatings over mesoporous SBA-15 confering significant rate-enhancements. Esterification over the most active 0.24 mmol gcat−1 bulk SZ and 0.29 mmol gcat−1 SZ/SBA-15 materials was inversely proportional to the alkyl chain length of alcohol and acid reactants; being most sensitive to changes from methanol to ethanol and acetic to hexanoic acids respectively. Kinetic analyses reveal that these alkyl chain dependencies are in excellent accord with the Taft relationship for polar and steric effects in aliphatic systems and the enthalpy of alcohol adsorption, implicating a Langmuir–Hinshelwood mechanism. The first continuous production of methyl propionate over a SZ fixed-bed is also demonstrated.
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The presented thesis was written in the frame of a project called 'seepage water prognosis'. It was funded by the Federal Ministry for Education and Science (BMBF). 41 German institutions among them research institutes of universities, public authorities and engineering companies were financed for three years respectively. The aim was to work out the scientific basis that is needed to carry out a seepage water prognosis (Oberacker und Eberle, 2002). According to the Federal German Soil Protection Act (Federal Bulletin, 1998) a seepage water prognosis is required in order to avoid future soil impacts from the application of recycling products. The participants focused on the development of either methods to determine the source strength of the materials investigated, which is defined as the total mass flow caused by natural leaching or on models to predict the contaminants transport through the underlying soil. Annual meetings of all participants as well as separate meetings of the two subprojects were held. The department of Geosciences in Bremen participated with two subprojects. The aim of the subproject that resulted in this thesis was the development of easily applicable, valid, and generally accepted laboratory methods for the determination of the source strength. In the scope of the second subproject my colleague Veith Becker developed a computer model for the transport prognosis with the source strength as the main input parameter.
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Das Verfahren der Lebensmitteltrocknung wird häufig angewendet, um ein Produkt für längere Zeit haltbar zu machen. Obst und Gemüse sind aufgrund ihres hohen Wassergehalts leicht verderblich durch biochemische Vorgänge innerhalb des Produktes, nicht sachgemäße Lagerung und unzureichende Transportmöglichkeiten. Um solche Verluste zu vermeiden wird die direkte Trocknung eingesetzt, welche die älteste Methode zum langfristigen haltbarmachen ist. Diese Methode ist jedoch veraltet und kann den heutigen Herausforderungen nicht gerecht werden. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Chargentrockner, mit diagonalem Luftstömungskanal entlang der Länge des Trocknungsraumes und ohne Leitbleche entwickelt. Neben dem unbestreitbaren Nutzen der Verwendung von Leitblechen, erhöhen diese jedoch die Konstruktionskosten und führen auch zu einer Erhöhung des Druckverlustes. Dadurch wird im Trocknungsprozess mehr Energie verbraucht. Um eine räumlich gleichmäßige Trocknung ohne Leitbleche zu erreichen, wurden die Lebensmittelbehälter diagonal entlang der Länge des Trockners platziert. Das vorrangige Ziel des diagonalen Kanals war, die einströmende, warme Luft gleichmäßig auf das gesamte Produkt auszurichten. Die Simulation des Luftstroms wurde mit ANSYS-Fluent in der ANSYS Workbench Plattform durchgeführt. Zwei verschiedene Geometrien der Trocknungskammer, diagonal und nicht diagonal, wurden modelliert und die Ergebnisse für eine gleichmäßige Luftverteilung aus dem diagonalen Luftströmungsdesign erhalten. Es wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt, um das Design zu bewerten. Kartoffelscheiben dienten als Trocknungsgut. Die statistischen Ergebnisse zeigen einen guten Korrelationskoeffizienten für die Luftstromverteilung (87,09%) zwischen dem durchschnittlich vorhergesagten und der durchschnittlichen gemessenen Strömungsgeschwindigkeit. Um den Effekt der gleichmäßigen Luftverteilung auf die Veränderung der Qualität zu bewerten, wurde die Farbe des Produktes, entlang der gesamten Länge der Trocknungskammer kontaktfrei im on-line-Verfahren bestimmt. Zu diesem Zweck wurde eine Imaging-Box, bestehend aus Kamera und Beleuchtung entwickelt. Räumliche Unterschiede dieses Qualitätsparameters wurden als Kriterium gewählt, um die gleichmäßige Trocknungsqualität in der Trocknungskammer zu bewerten. Entscheidend beim Lebensmittel-Chargentrockner ist sein Energieverbrauch. Dafür wurden thermodynamische Analysen des Trockners durchgeführt. Die Energieeffizienz des Systems wurde unter den gewählten Trocknungsbedingungen mit 50,16% kalkuliert. Die durchschnittlich genutzten Energie in Form von Elektrizität zur Herstellung von 1kg getrockneter Kartoffeln wurde mit weniger als 16,24 MJ/kg und weniger als 4,78 MJ/kg Wasser zum verdampfen bei einer sehr hohen Temperatur von jeweils 65°C und Scheibendicken von 5mm kalkuliert. Die Energie- und Exergieanalysen für diagonale Chargentrockner wurden zudem mit denen anderer Chargentrockner verglichen. Die Auswahl von Trocknungstemperatur, Massenflussrate der Trocknungsluft, Trocknerkapazität und Heiztyp sind die wichtigen Parameter zur Bewertung der genutzten Energie von Chargentrocknern. Die Entwicklung des diagonalen Chargentrockners ist eine nützliche und effektive Möglichkeit um dei Trocknungshomogenität zu erhöhen. Das Design erlaubt es, das gesamte Produkt in der Trocknungskammer gleichmäßigen Luftverhältnissen auszusetzen, statt die Luft von einer Horde zur nächsten zu leiten.
Resumo:
FAPESP:97/5550
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FAPESP:97/5550
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With the objective to improve the reactor physics calculation on a 2D and 3D nuclear reactor via the Diffusion Equation, an adaptive automatic finite element remeshing method, based on the elementary area (2D) or volume (3D) constraints, has been developed. The adaptive remeshing technique, guided by a posteriori error estimator, makes use of two external mesh generator programs: Triangle and TetGen. The use of these free external finite element mesh generators and an adaptive remeshing technique based on the current field continuity show that they are powerful tools to improve the neutron flux distribution calculation and by consequence the power solution of the reactor core even though they have a minor influence on the critical coefficient of the calculated reactor core examples. Two numerical examples are presented: the 2D IAEA reactor core numerical benchmark and the 3D model of the Argonauta research reactor, built in Brasil.