مقاله آنالیز هزینه های انرژی برای تصفیه کاتالیستی غشای ازن (2017 الزویر)

1. مقدمه

2. روش های تجربی

2.1 خوراک آب

2.2 مدول غشایی

2.3 کنتاکتور (مجاور کننده) اوزون

2.4. ازن زنی هیبریدی – تنظیم فیلتراسیون

2.5. آنالیز داده ها

2.5.1 نفوذ پذیری و مقاومت گرفتگی

2.5.2 محاسبه انرژی مصرفی

2.5.2.1 انرژی مصرف شده برای تنظیم فشار خوراک آب

2.5.2.2 انرژی مصرف شده توسط پمپ چرخشی

2.5.2.3 انرژی مصرفی در طی فرایند تولید ازن در چرخه های عملیاتی و بازشوئی

3. نتایج و بحث

3.1 مقايسه شار نفوذی و مقاومت گرفتگی

3.2 آنالیز انرژی و اقتصادی سیستم های غشایی برای برنامه های کاربردی طراحی

4. نتیجه گیری

Membrane fouling can be reduced through shear stress generated by cross-flow at the membrane surface. Previous work has shown that presence of ozone can reduce membrane fouling. In this work, the effect of ozonation and cross-flow on both membrane fouling on ceramic membranes and the energy cost for the process was studied. The effect of ozone dosage on membrane fouling was studied in both cross-flow and dead-end configurations. The performance of a manganese oxide coated membrane was compared with that of uncoated titanium oxide membrane. Membrane fouling decreased with increasing ozone dosages in the manganese oxide coated catalytic membrane, although increasing the dosage beyond 10–15 lg/s yielded limited improvement. The most energy-efficient mode of operation was found to be dead-end filtration using a manganese oxide coated membrane and a 10 lg/s ozone injection rate.

رسوب غشایی می تواند از طریق تنش برشی ایجاد شده توسط جریان عرضی در سطح غشا کاهش یابد. مطالعات قبلی نشان داده اند که حضور ازن می تواند باعث کاهش رسوب و گرفتگی غشا شود. در این مطالعه، اثر ازن زنی و جریان عرضی بر رسوب غشاء غشاهای سرامیکی و هزینه انرژی برای این فرآیند، مورد مطالعه قرار گرفت. تاثير مقدار ازن بر گرفتگی غشاء، در هر دو حالت جریان عرضی و یک طرفه بررسي شد. عملکرد اکسید منگنز پوشش داده شده با غشاء، با اکسید تیتانیوم بدون پوشش غشاء مقایسه شد. گرفتگی غشاء با افزایش مقدار دوز ازن در غشای کاتالیستی پوشش داده شده با اکسید منگنز کاهش می یابد، هرچند افزایش دوز بالای 10-15 میکروگرم بر ثانیه باعث پیشرفت محدودی می شود. کارآمدترین حالت برای انرژی، تصفیه یک طرفه با استفاده از غشاء پوشش داده شده با اکسید منگنز و میزان تزریق ازن 10 میکرو گرم بر ثانیه بود.