(1997) Performance of biofilters under non-isothermal conditions. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF 9634.pdf Download (3MB) | Preview

Arabic Abstract

تم تطوير نموذج رياضي لدراسة الحالة المستقرة لدراسة التأثير الحراري خلال عملية التنقية الحيوية . والتأثير الحراري ينتج من حركة سريان الموائع والتشتت الحراري ، وكذلك الحرارة الناجمة عن التفاعلات الحيوية الطاردة للحرارة في المنقي الحيوي . تم حل معادلات هذا النموذج الرياضي بطريقة (Orthogonal Collocation) . تم تحليل حساسية النموذج مما أظهر أن كلاً من معامل انتقال الحرارة الشامل (Uov) وثابت التفاعل (Kj) وأيضاً مغامل الانتشار (Djw) تؤثر على فعالية وأداء المنقي الحيوي تحتظوف التأثير الحراري . كذلـك تم تصميم وتشغيل مقي حيوي مختبري لدراسة تأثير الحرارة على عملية التنقية الحيوية ، ومن ثم قورنت النتائج التجريبية مع النظرية وكان التوافق بينهما معقول نسبياً ، وتم خلال التجارب تغيير كل من حرارة المحيط والتيار الداخل فوجد أن زيادة 10 ْم في حرارة التيار المتدفق الداخل تؤدي إلى زيادة فعالية التنقية بنحو 37% بينما نفس الزيادة في حرارة المحيط تعطي زيادة في الفعالية قدرها 10% ويعني هذا أن الزيادة في حرارة التيار المتفق الداخل أفضل لتفعيل التنقية منها في حرارة المحيط .

English Abstract

A steady state mathematical model, which incorporates the heat effects in biofiltration process, has been developed. The model incorporates the heat terms due to bulk motion, heat dispersion, conduction and convection heat transfer, and heat released due to exothermic biological reactions in the biofilter. The dimensionless model equations were descretized using orthogonal collocation technique and the equations were solved numerically. A complete sensitivity analysis of the model reveals that key parameters, such as overall heat transfer coefficient (Uov), kinetic parameter Kj, diffusivity of the pollutant (Djw) affect the performance of biofilters under non-isothermal conditions. A laboratory scale biofilter unit was considered and subsequently used to study the effects of temperature on the biofiltration of toluene. Experimental resutls obtained from this unit were compared with the model predictions and they were in reasonable agreement for both concentration and temperature. In the experiments, both ambient and feed temperatures were varied. It was found that an increase of 10°C in feed temperature or ambient temperature increased the removal efficiency by 37% or 10% respectively. Thus, increase in feed temperature was found to be more effective for the removal of toluene than the increase in ambient temperature.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Chemical Engineering
Department:	College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor:	Zarook, Shareefdeen M.
Committee Members:	Sharma, Rajendra N. and Shaikh, A. K.
Depositing User:	Mr. Admin Admin
Date Deposited:	22 Jun 2008 13:45
Last Modified:	01 Nov 2019 13:49
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/9634