Розробка, моделювання та реалізація процесу видалення формальдегіду з повітря
Проектування, моделювання та реалізація процесу усунення формальдегіду з повітря всередині приміщення Anaëlle Cloteaux Навести цю версію: Anaëlle Cloteaux. Розробка, моделювання та реалізація процесу усунення формальдегіду в повітрі всередині приміщення. Інший. Лотарингійський університет, 2015. французька. NNT: 2015LORR0021. tel- 01751431 HAL Id: tel-01751431 https://hal.univ-lorraine.fr/tel-01751431 Надіслано 29 березня 2018 р. HAL - це мультидисциплінарний архів відкритого доступу для зберігання та розповсюдження науково-дослідних документів, незалежно від того, чи є вони публікуються чи ні. Документи можуть надходити від навчальних та дослідницьких установ у Франції чи за кордоном, або від державних або приватних дослідницьких центрів. Мультидисциплінарний відкритий архів HAL призначений для зберігання та розповсюдження наукових документів наукового рівня, опублікованих чи ні, від французьких або зарубіжних навчальних та дослідницьких установ, державних чи приватних лабораторій.
ВІДМОВА ПРО ВІДПОВІДАЛЬНІСТЬ Цей документ є результатом тривалого процесу, схваленого захисними присяжними та наданого усім широкому університетському співтовариству. Це об’єкт інтелектуальної власності автора. Це передбачає обов'язок цитування та посилань при використанні цього документа. З іншого боку, будь-які підробки, плагіат, відтворення вимагають кримінального переслідування. незаконний контакт: [email protected] ПОСИЛАННЯ Кодекс інтелектуальної власності. статті L 122. 4 Кодекс інтелектуальної власності. статті L 335.2 - L 335.10 http://www.cfcopies.com/v2/leg/leg_droi.php http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
Національний інститут досліджень та безпеки Департамент технологічних процесів 1 rue du Morvan CS 60027 Університет Вадюе-Седе в Лотарингії 34 години Леопольд 54000 Нансі Лабораторія реакцій та технологічних процесів UMR 7472 CNRS 1 rue Granville BP 20451 54001 Nancy Cedex RP2E Докторські шкільні ресурси Ресурси Процеси Продукти та навколишнє середовище THESIS Psete e vue de l otetio du gade de DOCTEUR de l Uivesit de Loaie Speciality: Process and Product Engineering by Anaëlle CLOTEAUX ПРОЕКТУВАННЯ, МОДЕЛЮВАННЯ ТА РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ДЛЯ ЕЛІМІНАЦІЇ ФОРМАЛЬДЕГІДУ У ВНУТРІШНЬОМ ПОВІТРІ Підтримано публічно 12 березня 2015 року перед журі у складі: Доповідачі: Експерти: Гості: Валері ЕКЕТ Валері КЕЛЛЕР Беатріс БІСКАН Домінік ТОМА Жан-Клод АНДРЕ Фаб'єн ГЕРАНДІН Мішель ПУРКЕ Мішель ЛЕБРУН Доцент (Еколь де Нант) Навчальний директор CNRS (ICPEES, Страсбург, LGC) ) Професор (LRGP Ненсі) Директор з досліджень C NRS (LRGP Nancy) esposale dtudes IN S Директор центру Лотарингії де Лін S Інженер-консультант CARSAT Auvergne
D.3. Перепад тиску. 174 D.4. Швидкість змочування та випробування змоченої поверхні. 174 D.5. Висота упаковки. 174 D.6. Фактор упаковки. 176 Список публікацій. 178-4 -
ym координата в еталонному (x, y, z) y, y stat сигнал zm координата в еталонному (x, y, z) Z m висота стовпчика Функція Дірака P Pa падіння тиску ts крок пористість G m -1 вимирання футеровки коефіцієнт S m -1 коефіцієнт згасання суспензії m довжина хвилі кг m -1 s -1 динамічна в'язкість nsn порядок момент ns -1 частота моль s -1 m -2 питомий молярний потік mol s -1 m -3 потік переносу φ модуль тиле кг м -3 щільність програми кгм -3 об'ємна щільність L кг м -3 щільність рідкої фази 2 с 2 дисперсія s час проходження P звивистість P s час проходження в поршні R s час проходження в реакторі T s час проходження в резервуарі - 12 -
Загальний вступ - 13 -
Загальний вступ alue das u ateu à lit fie. Наділений реактивним законом, цей реактор вимагає розвитку нагнітання, яке одночасно вибирає додавання ссте, смаку речовини в рідкій фазі та фотокаталітичну деградацію на поверхні каталізатора. В останньому розділі цей фотокаталітичний реактор з нерухомим шаром потім з'єднується з колоною dasoptio afi з пістолетом у пілотному апараті деградації у фоальдде. Таким чином здійснено ефект ефекту морського опая Лаоатуа при прогнозованому математичною моделлю. Останній етап цієї роботи полягає у дослідженні доцільності використання пуатеу-фотіаету «Айалог» до пілота лаоатое для вирішення ситуації. Lpuateu diesio à pati des odles delopps, виявляється, має невеликий відбиток, сумісний з використанням його в офісі. Ефективний, компактний, досить тихий пристрій із привабливим дизайном може стати перевагою для того, щоб таке рішення було придатним та прийнятим користувачами. - 16 -
Розділ 1. Вивчення літератури - 17 -
Глава 1 Бібліографічні випробовувані вироби, ДСП, інженерний паркет та клей для плитки мають найвищі значення. Майже для всіх продуктів, foaldhde lissio diiue протягом 28 днів. Даних за тривалі періоди небагато. Ярнстрем та ін. (2007) виявили, що дивізіон lissio e foaldhde є еластичним, а літо становить 20 і 50% за 12 місяців для випробовуваних продуктів. Для отриманого каутію виділення формальдегіду через 12 місяців перевищує початкове значення. Fateu d issio spifiue Продукція \ матеріали е мкг год -1 м -2 1 день 3 дні 28 днів Незакінчений масивний морський сосновий паркет 28,9 21,6 10,4 Ламінат, покритий буковим декором 11,0 10,9 9,4 Паркетний інженерний дуб, покритий лаком 122,8 101,6 75,1 Незавершений масивний дубовий паркет 3,6 920 > 920 204,7 Клей для стін 1 1,5 0,8 0,1 Клей для стін 2 246,1 26,1 0, 8 Клей для покриття підлоги 1300 нм) із суспензією TiO 2. Під час деградації методом фотокаталізу було виявлено прохід підкислення розчину та приєднання до фосфору допомога віру. Опайсо початкових швидкостей для моделі Ленгмюра-Хіншелвуда дає кінетичну постійну - 52 -
Глава 2. Чисельне моделювання для апріорної оцінки ефективності роботи автономного скрубера в офісі - 57 -
Глава 2 Чисельне моделювання для апріорної оцінки концентрації пуатефіта в HCOH (мкг м -3) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 27% Рисунок 2.5. Середня концентрація формальдегіду та зменшення як функція швидкості потоку в реакторі (реактор P3, Q V = 41 м 3 год -1, E G = 0,75). 42% 51% 0 20 41 61 Витрата реактора (м 3 год -1) (а) (б) QG = 20 м 3 год -1 QG = 20 м 3 год -1 QG = 41 м 3 год -1 QG = 41 м 3 год -1 HQ = 61 м 3 год -1 HQ = 61 м 3 год -1 Рисунок 2.6. Поля швидкості (м с -1) у вертикальній площині, що проходить через реактор (а), та поля концентрації формальдегіду (мкг м -3) у горизонтальній площині на відстані 1 м від землі (б). (Реактор у P3, Q V = 41 м 3 год -1, E G = 0,75). Laatteet набагато більше, ніж те, що швидкість потоку в реакторі висока для постійної ефективності постійного реактора. Діаграма полів швидкості та концентрації формальдегіду (пор. Рис. 2.6). Зростає коефіцієнт зоєвого збільшення пирога ілюмінатора. При найвищій швидкості потоку струмінь, що виходить з реактора, практично досягає протилежної стінки. Цепедат, тобто місце такого пристрою в сетевому апараті повинно бути особливо суїати та трійники цього місця і повинно бути зроблено об'єктом завдяки приміщенню персоналу, що працює в офісах. Пам'ятайте, що максимальна рекомендована швидкість - 64 -
Глава 3. Фотокаталітична деградація формальдегіду суспензією TiO 2-69 -
Глава 3 Фотокаталітична деградація формальдегіду суспензією TiO 2 1,20 1,00 y = e -2,24E-04x R² = 9,83E-01 Досвід. - повітря 0,80 досвід. - Гелій C/C 0 0,60 0,40 y = e -3,57E-04x R² = 9,93E-01 Рег. - Повітряний реєстр. - Гелій 0,20 0,00 0 500 1000 1500 2000 Час (и) Рисунок 3.6. Вплив вмісту кисню - Експериментальні точки та регресії (C 0 = 3,3 10-2 моль L -1, V = 2,0 10-4 м 3, c TiO2 = 100 гм -3, швидкість потоку барботуючих 0,5 л хв -1 ). 3.3. Кінетичне дослідження 3.3.1. Метод розрахунку розподілу світла в реакторі Хімічна кінетика деградації формальдегіду за допомогою фотокаталізу залежить від падаючого світлового потоку, тому необхідно знати розподіл світла в реакторі, якщо опція не є ультразвуковою для рідини. Отогоальний epe (x, y, z) визначений на рисунку 3.7. y Вид збоку z Реакторні лампи мішалки z x Вид зверху R L L i x N P y Вигляд у розрізі Рисунок 3.7. Визначення контрольної позначки для розрахунку розподілу світла в реакторі. - 74 -
Глава 3 Фотокаталітична деградація формальдегіду суспензією TiO 2 1 (a) 1 (b) 0,8 0,8 C/C0 0,6 0,4 0,333 моль/м3 0,2 0,166 моль/м3 0,0832 моль/м3 0,0333 моль/м3 0 0 200 400 600 800 1000 Час (с) C/C0 0,333 моль/м3 0,2 0,166 моль/м3 0,0832 моль/м3 0,0333 моль/м3 0 0 200 400 600 800 1000 Час (и) Рисунок 3.10. Еволюція співвідношення C/C 0 з часом для різних початкових концентрацій (а) конфігурація 1, (б) конфігурація 2. 0,6 0,4 Рисунок 3.11. Початкові швидкості експериментальної деградації в конфігураціях 1 і 2. 3.3.4. Порівняння з кінетичними моделями Експериментальні дані порівнюються з результатами, передбаченими п’ятьма моделями, представленими в параграфі 1.5.5. Pou ette opaaiso, paatiue optiisatio ui iiise lat концентрації у значенні найменших квадратів проводиться для кожної з моделей. Оптимальні значення кінетичних параметрів та значення коефіцієнта кореляції Пірсона для цих оптимальних випадків згруповані в таблиці 3.2. Коефіцієнт кореляції обчислюється для концентрацій та швидкостей. Найкраща кореляція отримана для енергетичного кінетичного закону моделі V. Ця модель, хоча і не феноменологічна, задовільно описує експериментальні швидкості. - 78 -
Глава 4. Фотокаталітична деградація толуолу суспензією TiO 2-81 -
Глава 4 Фотокаталітична деградація толуолу суспензією TiO 2 1,2 1,0 0,8 C/C 0 0,6 0,4 0,2 Час (год) Рисунок 4.2. Еволюція співвідношення C/C 0 як функція часу. Конфігурація A: C 0 = 1,11 10-3 моль м -3, c TiO2 = 100 г м -3 та УФ-A. Конфігурація B: C 0 = 0,98 10-3 моль м -3, без TiO 2, без UV-A. У наведених вище результатах загальна очевидна швидкість деградації толуолу становить 1,5 10-7 моль с -1 м -3. За тих самих умов (c TiO2 = 100 гм -3, С 0 = 1,11 10-3 моль м -3 та I = 10 Вт м -2), кінетичний закон, визначений для формальдегіду в попередній главі, вказує на об'ємну швидкість 6,7 10-6 моль с -1 м -3. Таким чином, фотокаталітична деградація толуолу відбувається повільніше (приблизно в 40 разів), ніж формальдегід. 4.4. Ідентифікація побічних продуктів Пошук побічних продуктів проводився на шапках з пияка пдете. Для всіх зразків концентрація бензолу нижче межі кількісного визначення, яка становить 10 г L -1 або 1,3 10-4 моль м -3. Налаштувати. Конфігурація. B 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Езальдха була встановлена на головних уборах офісу A sas te uatifi. Лалоол езліуе і потворний езою не знаходяться в гатильосах. - 84 -
Глава 5. Фотокаталітична деградація формальдегіду в реакторі з нерухомим шаром - 87 -
Глава 5 Фотокаталітична деградація формальдегіду в реакторі з нерухомим шаром. У разі нерухомих шарів Onda et al. (1959) poposet luatio E 5.19 для розрахунку провідності переносу в рідкій фазі. 13 kl 0,021adp Re Sc g 0,49 0,49 0,50 (E 5,19) Si f e 1,2. - 130 -
Висновки та перспективи - 135 -
Бібліографічні посилання - 139 -
Бібліографічні посилання Zhang W. і Chen Q. (2000), “Велике вихрове моделювання повітряного потоку в приміщенні з відфільтрованою динамічною підмережевою масштабною моделлю”, Міжнародний журнал тепло- і масообміну, вип. 43, No 17, с. 3219-3231. Zhang Y., Mo J., Li Y., Sundell J., Wargocki P., Zhang J., Little JC, Corsi R., Deng Q., Leung MHK, Fang L., Chen W., Li J. and Sun Y. (2011), “Чи можуть загальновживані технології очищення повітря за допомогою вентилятора поліпшити якість повітря в приміщенні? Огляд літератури ”, Атмосферне середовище, вип. 45, п. 26, с. 4329-4343. Zhang Z., Zhang W., Zhai Z.J. та Чен Q.Y. (2007), “Оцінка різних моделей турбулентності при прогнозуванні потоку повітря та турбулентності у закритих середовищах за допомогою CFD: Частина 2 Порівняння з експериментальними даними з літератури”, HVAC & R Research, vol. 13, No 6, с. 871-886. - 156 -