izpis_h1_title_alt

A CFD study on optimization of mass transfer and light distribution in a photocatalytic reactor with immobilized photocatalyst on spheres
ID Jamil, Qasim (Avtor), ID Rana, Khush Bakhat (Avtor), ID Matoh, Lev (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (13,84 MB)
MD5: 9B2EC96A1884AE2E460E13D2638799B2
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://www.mdpi.com/2073-4441/16/13/1828 Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
This study explores the influence of flow velocity, sphere size, and inter-sphere distance on hydrodynamics and mass transfer in a photocatalytic reactor. The effects of two different light configurations on light distribution and degradation were also evaluated. A 2D computational fluid dynamics (CFD) model was developed to simulate the continuous flow photocatalytic reactor with TiO$_2$-coated spheres and validated with experimental measurements by observing the degradation of methyl orange. The experimental setup consists of a tube containing an equal number of TiO$_2$-coated glass spheres. The case with radiation from one wall shows a non-uniform light distribution compared with the case with radiation from both walls. The CFD simulations focused on analyzing the velocity streamlines and turbulence characteristics (turbulent kinetic energy (TKE) and turbulence dissipation rate (TDR)). These parameters showed significant variations in each studied case. The case with larger spheres reached the highest velocity of 38 m/s of the pollutant solution. The highest TKE and TDR values of 0.47 m$^2/s^2$ and 12.2 m$^2/s^2$, respectively, were also observed in the same case, indicating enhanced mixing and mass transfer to the catalyst surfaces, ultimately leading to a more efficient degradation process. The results show that an optimized design of photocatalytic reactors can significantly improve mass transfer and, thus, degradation efficiency.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:photocatalysis, reactor design optimization, AOPs, CFD analysis, glass beads
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FKKT - Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
FS - Fakulteta za strojništvo
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2024
Št. strani:13 str.
Številčenje:Vol. 16, iss. 13, [art.] 1828
PID:20.500.12556/RUL-159008 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:544.526.5:628.3:66
ISSN pri članku:2073-4441
DOI:10.3390/w16131828 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:199998211 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:27.06.2024
Število ogledov:49
Število prenosov:13
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Water
Skrajšan naslov:Water
Založnik:Molecular Diversity Preservation International - MDPI
ISSN:2073-4441
COBISS.SI-ID:36731653 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 4.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 4.0 Mednarodna
Povezava:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.sl
Opis:To je standardna licenca Creative Commons, ki daje uporabnikom največ možnosti za nadaljnjo uporabo dela, pri čemer morajo navesti avtorja.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:fotokataliza, optimizacija zasnove reaktorja, AOP-ji, analiza CFD, stekleni biseri

Projekti

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0134
Naslov:Kemija za trajnostni razvoj

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P1-0418
Naslov:Kemija katalizatorjev za čisti zrak

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:L7-1848
Naslov:Fotokatalitsko čiščenje vode - razvoj pritrjenih katalizatorjev in kompaktnih reaktorskih sistemov

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-4444
Naslov:Fotokatalitska razgradnja perfluoriranih snovi v vodi s sončno svetlobo

Financer:ARIS - Javna agencija za znanstvenoraziskovalno in inovacijsko dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0310
Naslov:Izdelava hibridnih kompozitov Z-sheme s CNT in načrtovanje fotokatalitičnega reaktorja za čiščenje industrijske odpadne vode

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj