مطالعه تجربی و مدلسازی ریاضی حذف سولفید هیدروژن از بیوگاز با استفاده از بیوفیلتر | ||
| ماشین های کشاورزی | ||
| مقاله 8، دوره 13، شماره 4 - شماره پیاپی 30، زمستان 1402، صفحه 521-533 اصل مقاله (899.38 K) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jam.2023.80432.1142 | ||
| نویسندگان | ||
| محسن زارعی1؛ محمدرضا بیاتی* 2؛ محمدعلی ابراهیمی نیک2؛ بیژن حجازی3؛ عباس روحانی2 | ||
| 1دانشجوی دکتری، مهندسی مکانیزاسیون کشاورزی، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| 2گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| 3گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران | ||
| چکیده | ||
| بیوگاز خام علاوه بر متان بهعنوان ترکیب اصلی دارای ترکیب آلاینده دیگری مثل سولفید هیدروژن (H2S) میباشد. سولفید هیدروژن بسیار خورنده بوده و یکی از مشکلات عمده در استفاده از بیوگاز را ایجاد میکند و باعث خوردگی در موتورها و خطوط لوله میشود. در این تحقیق از بیوفیلتر بستر ثابت برای حذف سولفید هیدروژن از جریان بیوگاز استفاده شد. از دو بستر زغالزیستی حاصل از پیرولیز و کمپوست بهعنوان بستر بیوفیلتر بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که بهترتیب بازده حذف سولفید هیدروژن برای دو بستر زغالزیستی و کمپوست برابر با 94 و 76 درصد شد. بهترتیب در دو بستر زغالزیستی و کمپوست در ارتفاع 60 سانتیمتری غلظت سولفید هیدروژن ازppm 185 بهppm 11 و از ppm 70 بهppm 17 کاهش یافت. ضمن اینکه بیوفیلتر کارایی خوبی نسبت به افزایش ناگهانی غلظت سولفید هیدروژن در خوراک بیوگاز نشان داد. مدلسازی سینتیکی ساده حذف سولفید هیدروژن برای توصیف عملکرد بیوفیلتر ارائه شد. فرضهای مدلسازی برای سادهسازی، شامل صرفنظر از تغییرات شعاعی غلظت و نیز استفاده از مدل سینتیکی مونود برای توصیف نرخ حذف سولفید هیدروژن میباشد. معادلات دیفرانسیلی معمولی برای شبیهسازی به کمک روش رانگه-کوتا حل شد. نتایج مقایسه مدل و دادههای آزمایشگاهی نشان داد که مدل پیشنهادی بهخوبی عملکرد حذف سولفید هیدروژن را پیشبینی میکند (در تمام موارد R2 بزرگتر از 0.90 بود). به کمک نتایج تجربی، مقادیر پارامتر سینتیکی حداکثر نرخ رشد ویژه (µmax) در بستر زغالزیستی و کمپوست بهترتیب برابر 5-10× 6.5 و 5-10× 0.52 بهدست آمد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بازده حذف؛ بیوفیلتر؛ حداکثر نرخ رشد ویژه؛ زغال زیستی؛ کمپوست | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 4,174 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,106 |
||