Innovative design of a continuous flow photoelectrochemical reactor: Hydraulic design, CFD simulation and prototyping

计算流体力学 机械工程 工艺工程 雷诺数 材料科学 环境科学 核工程 湍流 工程类 机械 航空航天工程 物理
作者
Gustavo Corte Tedesco,Peterson Bueno de Moraes
出处
期刊:Journal of environmental chemical engineering [Elsevier]
卷期号:9 (5): 105917-105917 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.jece.2021.105917
摘要

Photochemical (PC) and photoelectrochemical (PEC) techniques have being proven fruitful for environmental remediation, including the removal of organic emerging contaminants from water and wastewater, besides to be able to work as disinfection process. However, the majority of PEC reactors still remain in lab-scale and advances in the reactors’ design and optimization is required to achieve exploitation and practical application. In order to contribute to this area of research, this study aimed to develop an innovative design of a PC/PEC system. A designed 3-D honeycomb-type photoanode resulted in reactive area 4.8 times higher when compared to cylindrical reactors. Computational fluid dynamic (CFD) simulations were performed using CFX software. Reynolds number has shown turbulent regime well defined from a flow rate of 1000 L.h−1. A polyamide prototype was manufactured by a 3D-printer and hydraulic bench-tests were performed. The model adopted for the CFD simulations was validated by comparing calculations, bench-tests and simulation results. During validation process, differences varied between 1.84% and 5.06% for the total pressure and Reynolds, respectively, in the upstream flow chamber working at 1000 L.h−1. The design presented can provide scale-up due to it high modularity and be built in metallic electrodes mostly that layered by photo-responsive oxides, besides allowing the use of non-immobilized photocatalysts or just like for electrolytic treatment. Additionally, allow use of different UV sources (i.e. UV-LED, Xenon, Mercury lamps), improved mixing and adequate flow distribution.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ranj完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助坐言起行采纳,获得10
2秒前
lmq完成签到 ,获得积分10
5秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
6秒前
西瓜刀完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助SCUWJ采纳,获得30
10秒前
阿榛完成签到,获得积分10
12秒前
独孤骄子完成签到 ,获得积分10
12秒前
小谭完成签到 ,获得积分10
19秒前
gggholic完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分10
22秒前
不安溪灵完成签到,获得积分10
25秒前
南苏发布了新的文献求助10
28秒前
大神水瓶座完成签到,获得积分10
28秒前
Yara.H完成签到 ,获得积分10
29秒前
yiren完成签到 ,获得积分10
31秒前
zerocoke92发布了新的文献求助50
32秒前
chd完成签到 ,获得积分10
33秒前
御风完成签到,获得积分10
34秒前
allrubbish完成签到,获得积分10
34秒前
蟒玉朝天完成签到 ,获得积分10
36秒前
38秒前
li完成签到 ,获得积分10
39秒前
瘦瘦的铅笔完成签到 ,获得积分10
44秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
是述不是沭完成签到,获得积分10
48秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
49秒前
十七应助南苏采纳,获得10
54秒前
贝贝完成签到 ,获得积分10
55秒前
嘻哈学习完成签到,获得积分10
57秒前
Angelie完成签到 ,获得积分10
1分钟前
优雅莞完成签到,获得积分10
1分钟前
路漫漫其修远兮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友-wbg-LjbQIL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蕉鲁诺蕉巴纳完成签到,获得积分0
1分钟前
南苏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
荔枝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
Field Guide to Insects of South Africa 660
Mantodea of the World: Species Catalog 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3397960
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3006971
关于积分的说明 8823702
捐赠科研通 2694290
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1475879
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 682528
邀请新用户注册赠送积分活动 675965