Geri Dön

Jet çevrimli reaktörde ozonun kütle transferinin incelenmesi

Investigation of the mass transfer of ozone in jet loop reactor

  1. Tez No: 301723
  2. Yazar: İBRAHİM CENGİZ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERGÜN YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Atatürk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Jet loop reaktörde ozonun kütle transferinin incelenmesi için yaptığımız çalışmada ilk önce sıcaklık, üretilen ozon gazı konsantrasyonu, reaktöre gönderilen gaz debisi, püskürtme başlığı çapı ve sirkülasyon debisi gibi parametrelerin kütle transferi üzerine etkisi araştırılmıştır. Daha sonra aynı şartlarda kabarcıklı kolonda yapılan denemeler ile jet loop reaktöründe ozonun kütle transferi açısından mukayese edilmiştir.Sıcaklığın etkisi üzerinde pH=2,26'da yapılan çalışmada artan sıcaklık değerlerinde çözünmüş ozon konsantrasyonlarında azalma, hesaplanan kLa değerlerinde ise artış olduğu anlaşılmıştır. 15 oC'de 0,5 dak-1 olan kLa değeri 30 oC'ye kadar %50 artışla 0,75 dak-1'e çıkmıştır ve 35 oC'ye kadar sabit kalmıştır. Ozon gazı konsantrasyonun etkisi için 3,6-17 g/m3 aralığında yapılan çalışmalarda kLa değerleri değişmemiş ve yaklaşık 0,47 dak-1 olarak hesaplanmıştır. Jet loop reaktöre gönderilen gaz debisinin etkisi için 50-250 L/saat aralığında çalışılmış ve artan gaz debileri kLa değerini 0,083'den 0,42'e kadar 5 kat artırmıştır. Sıvı sirkülasyon debisi etkisi incelendiğinde 40 L/dak.'dan 80 L/dak.'ya çıkıldığında kLa değeri yaklaşık %43 artmıştır. Ancak bu işlem için reaktör hacmi başına tüketilen güç 8 kat artarak 2,7 kW/m3 değerine ulaşmıştır. Yaklaşık 2,8 kW/m3 değerinden fazla olacak şekilde uygulanan sıvı sirkülasyon hızlarında kLa değerleri kabarcıkların birleşmesi ve yüzey alanının azalmasından dolayı azalmaktadır.Aynı şartlarda kabarcıklı kolonda 1 kWh başına 1,6-2,2 kg ozon transferi gerçekleşirken, jet loop reaktörde bu değer 3,0-3,5 kg O3/kWh değerine kadar çıkmıştır. Literatürdeki diğer ozonlama sistemleri ile kıyaslama ozon gazı kütleleri başına elde edilen maksimum kLa değerleri kullanılarak yapılmış ve jet loop reaktörün 1,56 saat-1/g ile emsalleri arasında oldukça iyi bir performans gösterdiği sonucuna varılmıştır.

Özet (Çeviri)

In the study investigated for the mass transfer of ozone in jet loop reactor, first the effects of the parameters such as temperature, generated ozone gas concentration, gas flow rate into the reactor, nozzle diameter and the rate of circulation on mass transfer were investigated. Later, the results of the experiments conducted in bubble column and jet loop reactor were compared with respect to the mass transfer of ozone under the same conditions.In the study conducted for the effect of the temperature at pH=2,26, it was observed that the dissolved ozone concentration at increasing temperature values decreased, the values of kLa increased. The value of kLa that is 0,5 min-1 at 15 oC rised with %50 increase to 0,75 min-1 up to 30 oC, and stayed constant up to 35 oC. In the study conducted for the effect of the ozone gas concentration in the range of 3,6-17 g/m3, the value of kLa did not change and was calculated approximately as 0,47 min-1. For the effect of the gas flow rate into the jet loop reactor, the experiments were conducted in the range of 50-250 L/hr, and the increasing gas flow rate enhanced the value of kLa from 0,083 to 0,42 min-1 as 5 times. In the study conducted for the effect of the liquid circulation flowrate, the value of kLa increased approximately %43 when the flow rate changed from 40 to 80 L/min-1. But, the power consumed per reactor volume reached to 2,7 kW/m3 by increasing 8 times. The values of kLa decreased at the liquid circulation velocities applied to be greater approxiametly than 2,8 kW/m3 due to the coalescence of the bubbles and decrease of the surface area.Under the same conditions in bubble column, while 1,6-2,2 kg ozone transfer was realized per 1 kWh, this value in jet loop reactor rised up to 3,0-3,5 kg O3/kWh. The comparison with other ozonation systems in the literature was conducted via the maximum kLa values obtained per unit ozone gas mass, and it was concluded that the jet loop reactor performed well with the similar ones for a values of 1,56 h-1/g.

Benzer Tezler

  1. Püskürtme çevrimli reaktörde kütle transfer özelliklerinin belirlenmesi

    Determination of mass transfer characteristics of jet loop reactor

    LALEHAN AKBULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Mühendislik BilimleriGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLEDA ENGİN

  2. Katı atık düzenli deponi sahası sızıntı sularının yüksek performanslı kompakt membran biyoreaktörlerle arıtılabilirliğinin araştırılması

    The research of treatibility of leachate from a solid waste landfill site using high performance compact membrane bioreactors

    MAHİR İNCE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyoteknolojiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜLEDA ENGİN

  3. Çapraz akış mikrofiltrasyon sistemli püskürtme çevrimli (Jet Loop) reaktörlerde biyolojik arıtım

    Biological treatment jet loop reactors with crossflow microfiltration system

    ERGÜN YILDIZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Çevre MühendisliğiAtatürk Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BÜLENT KESKİNLER

  4. Patates işleme endüstrisi atıksularının termofilik püsürtme çevrimli membran biyoreaktörle arıtımı

    Potato processing industry wastewater treatment by thermoplilic jet-loop membrane bioreactor

    ALİKEMAL TOPALOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET KOBYA

  5. Termofilik harici membran biyoreaktörlerde membran kirliliğinin incelenmesi

    Investigation on the membrane fouling in thermophilic external membrane bioreactors

    MEHMET OKTA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET SALİM ÖNCEL