نام و نام خانوادگی: علی رضا نرهئی
عنوان پایان نامه: بشبیه سازی بیوراکتور هوابالابر (ایرلیفت) با صفحات مارپیچ
رشته تحصیلی: مهندسی شیمی- جداسازی
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر روحالله صادقی
چکیده:
بیوراکتورها در صنایع مختلف بیوشیمیایی جهت تولید بسیاری از محصولات زندگی امروزه به کار برده میشوند. که از تولیدات تجاری آنها میتوان به داروها، آنزیمها، عطرها، رنگها و آنتی بیوتیکها اشاره نمود. انواع مختلفی از بیوراکتورها در صنایع استفاده میشود که شامل راکتورهای تانک_همزن دار، پر شده، بستر سیال، برج حبابی و هوابالابر میباشد. یک نوع مشهور و مهم از بیوراکتورها، بیوراکتور هوابالابر میباشد. بیوراکتورهای هوا بالابر در زمینههای تخمیر هوازی، تصفیه پساب و سایر عملکردهای که تنش برشی کمی مورد نیاز است به کار برده میشوند. از طرفی با پیشرفتهای صورت گرفته در روشهای محاسباتی و علم کامپیوتر، دینامیک سیالات محاسباتی(CFD) به یک روش جدید دارای پتانسیل بسیار زیادی برای درک اثر دینامیک سیالات در عملکرد بیوراکتورهای شیمیایی تبدیل شده است. در این نوع بیوراکتورها نقش حبابها در فرایندهای چند فازی ناشی از شکست و برخورد حبابها، اهمیت این نوع مطالعه را توجیح میکند. در این پروژه، شبیه سازی بیوراکتور هوابالابر انجام شده است. این شبیهسازی به صورت سه بعدی میباشد. اثرات پارامترهای عملیاتی مختلف مانند: اندازه قطر حبابها، ابعاد بیوراکتور به همراه صفحات مارپیچ با زوایای (10 و 31 درجه) اندازه و تعداد سوراخها بروی صفحات، مساحت سطح آزاد صفحات مارپیچ و سطح ویژه بین گاز_مایع وضریب انتقال جرم در 9 سرعت مختلف تزریق هوا بین (009/0- 09/0 m/s ) در دمای 25 درجه سانتیگراد، در بیوراکتور هوابالابر با حلقه خارجی مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه این پژوهش نشان داد که اختلاف نسبتا کمی بین نتیجه آزمایشگاهی و نمونه شبیهسازی وجود دارد. استفاده از صفحات مارپیچ باعث افزایش شکست حبابها، ماندگی گاز بیشتر، افزایش انتقال جرم و سطح ویژه بیشتر بین گاز-مایع گردید
کلیدواژه:: بیوراکتور هوابالابر، صفحات مارپیچ، مساحت سطح آزاد، سرعت گاز، سطح ویژه گاز_مایع، دیدگاه اویلرین_ اویلرین
تاریخ دفاع: پاییز 1398