Naslov
Razgradnja toluena u anularnom fotokatalitičkom reaktoru
(Toluene degradation in an annular photoreactor)

Autori
Šabić, Danica

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
02.06

Godina
2010

Stranica
83

Mentor
Tomašić, Vesna

Neposredni voditelj
Tomašić, Vesna

Ključne riječi
razgradnja; toluen; hlapljivi organski spojevi
(degradation; toluene; volatile organic compounds)

Sažetak
U ovom radu izučavana je fotokatalitička oksidacija toluena u protočnom anularnom reaktoru s tankim slojem TiO2 katalizatora. Ispitan je utjecaj hidrodinamike na ukupnu djelotvornost procesa u eksperimentima provedenim pri različitim reakcijskim uvjetima kao i pri različitim omjerima recirkulacije. Eksperimenti su provedeni uz prisutnost i bez prisutnosti fotokatalitičke reakcije. Sva mjerenja provedena su pri sobnoj temperaturi, atmosferskom tlaku, početnoj koncentraciji toluena CA, 0 = 2, 68 g m-3 i relativnoj vlažnosti RH = 49 %. Korišten je komercijalni TiO2 katalizator (oznake AEROXIDE® P25, Degussa). U cilju opisivanja hidrodinamike sustava predložen je model aksijalne disperzije i dobivena su odgovarajuća analitička i numerička rješenja. Na temelju vrijednosti procijenjenih parametara modela, tj. Pecletove značajke i srednjeg vremena zadržavanja utvrđeno je da strujanje znatno odstupa od pretpostavke o idealnom strujanju. Rezultati testiranja disperzijskog modela (reaktor bez recirkulacije) pokazali su da je način prolaza reakcijske smjese kroz reaktor vrlo složen i da se predloženim modelom ne može u potpunosti aproksimirati realno strujanje. Usporedbom rezultata odziva u reaktoru sa i bez recirkulacije utvrđeno je da je uz recirkulaciju dobiven odziv koji je bliži sustavu s dobrim miješanjem. Analiza strujanja u reaktoru uz različite omjere recirkulacije pokazala je da miješanje nije idealno i da se strujanje kroz reaktor može predočiti rezultatom konvektivnog i disperzivnog strujanja. U cilju opisivanja eksperimentalnog sustava u uvjetima bez recirkulacije predložen je 1D heterogeni model cijevnog anularnog reaktora u nestacionarnom radu. Rezultati su pokazali da s porastom protoka raste koeficijent prijenosa tvari, kg, dok je konstanta brzine reakcije, k bila konstantna, što je bilo u skladu s teorijskim očekivanjima. Za opisivanje reaktora u uvjetima recirkulacije predložen je model protočnog kotlastog reaktora u nestacionarnom stanju. Nađeno je dobro slaganje eksperimentalnih rezultata s vrijednostima dobivenim prema modelu. Također je ustanovljeno da je disperzija značajno prisutna u reaktoru te da se smanjuje smanjenjem duljine reaktora.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemijsko inženjerstvo

POVEZANOST RADA