
Бул изилдөө, май тамчылары ve беттик активдүү затler nedeniyle geleneksel ыкмаlerle ayrılması zorlaşan майлуу агынды сууlardan suyu geri kazanmak için нымдаштыруу–ным алуу, yani HDH temelli лаборатория ölçekli bir sistem иштеп чыгат. Sistemde ысытылган майlı su, көзөнөкli толтургуч материал üzerinden aşağı doğru püskürtülürken аба ters yönde yukarı кыймыл etmektedir. Su бууı абаya geçmekte, uçucu olmayan май bileşenleri суюк фазаda tutulmakta ve нымдуу аба ayrı bir bölümde soğutularak продукт суусуna dönüştürülmektedir. %1 май içeren model агынды суу 80 °C’de işlendiğinde sistem 12 L·saat−1 продукт суусу ve 50 L·m−3·saat−1 көлөмдүк өндүрүмдүүлүк sağlamış; продукт суусуnun COD мааниi 15 mg·L−1, bildirilen COD кармоо катышы ise %99,8 olmuştur.
Besleme sıcaklığı 60 °C’den 85 °C’ye yükseltildiğinde %1 майlı su için көлөмsel su üretkenliği 25,4’ten 53,8 L·m−3·saat−1 мааниine çıkmış, yaklaşık %112 арткан. Buna karşılık 80 °C’de май derişiminin %0’dan %10’a yükselmesi üretkenliği yaklaşık 51,3’ten 33,3 L·m−3·saat−1 мааниine düşürmüş, пайда чыгаруу катышыnı %41 azaltmış ve bildirilen өзгөчө жылуулук энергия керектөөсүni %72 artırarak 2309 kWh·m−3 düzeyine çıkarmıştır. Tween 80 eklenmesi эмульсияu daha kararlı hâle getirmiş ve %1 майlı suya kıyasla su üretimini yaklaşık %2,5 азайткан.
Çalışmanın жыйынтыктарı, HDH sisteminin uçucu olmayan май bileşenlerini büyük ölçüde yoğunlaştırılmış суюк фазаda tutabildiğini көрсөтөт. Bununla birlikte тажрыйбаларde gerçek rafineri veya мунай sahası агынды сууyu yerine gıda tipi соя майы ve Tween 80 ile hazırlanan model karışımlar kullanılmıştır. Her тажрыйба yalnızca bir saatlik kararlı изилдөө dönemini kapsamış; uzun мөөнөтli kirlenme, köpüklenme, коррозия, май birikimi, беттик активдүү зат taşınımı ve ekipman бекемдикı incelenmemiştir. Enerji hesabı da насос, fan, soğutma suyu ve жылуулук kayıplarını tam sistem düzeyinde içermemektedir.
Түркия жагынан баалоо: Yaklaşım; Türkiye’de rafineri ve petrokimya tesisleri, metal işleme ve talaşlı imalat, bitkisel май üretimi, gıda sanayisi, limanlar, tersaneler, deniz taşımacılığı ve майlı proses suyu oluşturan işletmeler için araştırma мааниi taşımaktadır. Uygulamadan önce жергиликтүү агынды сууlardaki mineral май, эмульсияlaştırıcı, deterjan, tuz, askıda katı madde, ağır metal ve uçucu organik bileşenler ayrı ayrı karakterize edilmelidir. Atık жылуулук, күн жылуулукsı veya kojenerasyon жылуулукsıyla bütünleşme; damlacık sürüklenmesini azaltacak buğu tutucular; yoğunlaştırılmış майlı kalıntının yönetimi ve продукт суусуnun ileri arıtımı birlikte мааниlendirilmelidir. Бул изилдөөdan sistemin Türkiye’deki bütün майлуу агынды сууlarda aynı %99,6–99,8 COD кармоо катышыna ulaşacağı, doğrudan deşarj veya yeniden kullanım suyu üreteceği ya da mevcut ыкмаlerden ekonomik açıdan üstün olduğu sonucu çıkarılamaz.
Майлуу агынды сууну бөлүү эмне үчүн кыйын?
Endüstriyel майlı sularda май her zaman yüzeyde kolayca toplanabilecek serbest bir tabaka hâlinde bulunmaz. Mekanik karıştırma, насосlar, deterjanlar ve беттик активдүү затler майın mikro veya nano ölçekli damlacıklara parçаянтmasına neden olabilir. Bu damlacıklar uzun мөөнөт su içinde askıda kalabilir ve kararlı эмульсияlar oluşturabilir.
Yoğunluk farkına dayalı çökeltme ve santrifüj işlemleri büyük serbest май тамчыларыnda etkili olabilse de küçük ve kararlı damlacıklarda yetersiz kalabilir. Membranlar yüksek ayırma hassasiyeti sağlayabilir; ancak майın membran yüzeyine adsorplanması, көзөнөктөрi tıkaması ve geri dönüşü zor агым kayıpları oluşturması işletme maliyetini artırabilir. Kimyasal koagülasyon ve эмульсия kırma ыкмаleri ise kimyasal tüketimi ve ikincil çamur meydana getirebilir.
Araştırmacılar bu sorunlara karşı, майı bir filtreden geçirmeye изилдөөk yerine suyu seçici olarak буу fazına taşıyan bir termal ayırma yaklaşımını incelemiştir. Temel varsayım, тажрыйба температураlarında suyun буу basıncının güçlü biçimde artmasına karşılık соя майы bileşenlerinin буу fazına geçme eğiliminin çok düşük kalmasıdır.
Нымдаштыруу–ным алуу процесси кантип иштейт?
HDH, doğal su döngüsünün kapalı bir түзмөк içindeki benzetimidir. İşlem iki ana bölümden oluşmaktadır:
- Nemlendirme: Isıtılmış sıvı, көзөнөкli толтургуч материал üzerine püskürtülür. Sıvı ince film ve küçük damlacıklar oluştururken ters yönde akan аба su бууını alır.
- Nem alma: Sıcak ve нымдуу аба bir конденсаторya gönderilir. Soğutulan su бууı sıvı hâle geçer ve продукт суусу tankında toplanır.
Yağ ve беттик активдүү зат gibi uçucu olmayan bileşenler büyük ölçüde азыктандыруу tankına geri dönen sıvıda kalmaktadır. Böylece sistem yalnızca su üretmekle kalmamakta, aynı zamanda kаянт агымşkanın hacmini azaltıp май bileşenlerini yoğunlaştırmaktadır.
Sistem atmosfer basıncında ve 60–85 °C азыктандыруу температураlarında çalıştırılmıştır. Bu температура aralığı, yüksek басымlı бууlaştırma sistemlerine göre daha düşük температураlı atık жылуулукnın kullanılmasına imkân verebilir. Ancak incelenen тажрыйба düzeneğinde жылуулук elektrikli bir жылуулукtıcıyla sağlanmış, gerçek bir atık жылуулук veya күн жылуулукsı kaynağı kullanılmamıştır.
Май катмары бууланууну кантип тосот?
Suyun üzerinde үзгүлтүксүз bir май filmi oluştuğunda bu film, su molekülleriyle taşıyıcı аба arasında fiziksel bir engel meydana getirmektedir. Su molekülleri önce май tabakasından geçmek veya filmin açık bıraktığı bölgelerden gaz fazına ulaşmak zorundadır. Yağ катышы yükseldikçe sıvının viskozitesi ve gaz-sıvı интерфейсindeki масса aktarım direnci artmaktadır.
Şekil 4’te önerilen mekanizmaya göre май filmi tamamen sabit değildir. Yukarı кыймыл eden абаnın kesme kuvveti, sıvının толтургуч üzerindeki кыймылi ve yüzey gerilimi май filmini germekte, biçim değiştirmekte ve zaman zaman parçalamaktadır. Bu geçici açıklıklardan su бууı gaz fazına geçebilmektedir.
Dolayжылуулукyla sistem май varlığında tamamen durmamakta, fakat aynı температураtaki saf suya göre daha düşük üretkenlik көрсөтөт. %1 май içeren sistemde 80 °C’de üretkenliğin saf suya göre yaklaşık %2,5 düşük olması bu интерфейс direnciyle ilişkilendirilmiştir.
Моделдик майлуу суулар кантип даярдалган?
Araştırmada gerçek endüstriyel агынды суу yerine deiyonize su, gıda tipi соя майы ve analitik saflıkta Tween 80 kullanılmıştır. İki азыктандыруу sistemi hazırlanmıştır:
| Sistem | İçerik | Derişimler |
|---|---|---|
| Sistem I | Deiyonize su ve соя майы | Yağ: массаce %1, %3, %5, %7 ve %10 |
| Sistem II | Deiyonize su, соя майы ve Tween 80 | Yağ: %1–10; май/Tween 80 масса катышы 2:1 |
Yüzey aktif maddeli örneklerde %1 май için %0,5; %3 май için %1,5; %5 май için %2,5; %7 май için %3,5 ve %10 май için %5 Tween 80 kullanılmıştır. Her азыктандыруу grubu, dolaşımlı sistemin үзгүлтүксүз изилдөөsını desteklemek amacıyla 200 litre hacminde hazırlanmıştır.
Metin her iki sistemde de suyu “dağılmış faz” olarak tanımlamaktadır. Buna karşılık karışımların büyük çoğunluğu sudan oluşmakta, Şekil 1(c) май тамчыларыnın үзгүлтүксүз sıvı içinde dağıldığını göstermekte ve tartışma boyunca “sudaki май тамчылары” mekanizması kullanılmaktadır. Bu nedenle faz tanımlaması metin içinde terminolojik olarak tutarlı değildir.
Тажрыйба түзүлүшүнүн негизги компоненттери
Laboratuvar sistemi; азыктандыруу tankı, elektrikli жылуулукtıcı, dolaşım насосsı, нымдаштыруу kulesi, ным алуу kulesi, soğutma suyu tankı, конденсатор, продукт суусу tankı ve değişken ылдамдыкlı fandan oluşmaktadır. Nemlendirme ve ным алуу odaları polipropilenden üretilmiş ve dış yüzeyleri жылуулук yalıtımıyla kaplanmıştır.
Kulelerde 3,8 cm çapında көзөнөкli polipropilen küreler толтургуч материал olarak kullanılmıştır. Isıtılmış sıvı üstten püskürtülmüş ve толтургуч üzerinden aşağı akarken аба aşağıdan yukarıya doğru кыймыл etmiştir. Bu karşı агымmlı düzen, аба ile sıvı arasındaki temas аянтını ve temas мөөнөтsini artırmayı amaçlamaktadır.
Besleme, nominal kapasitesi 2100 L·saat−1 olan GP-125 насосyla dolaştırılmış; тажрыйбаларde агымş debisi 1000 L·saat−1 olarak ayarlanmıştır. FD-250 fanın nominal аба debisi 2100 m3·saat−1’dir. Sonuç тажрыйбаларinde азыктандыруу-аба массалык чыгым катышы, yani MFR 4,8’de tutulmuştur.
Nem alma bölümündeki soğutma suyu debisi 1000 L·saat−1 olarak sabitlenmiştir. Nemli аба конденсатор borularıyla temas ederek soğutulmuş ve yoğunlaşan su ayrı tankta toplanmıştır.
Тажрыйбалар канча убакытка созулган?
Her тажрыйба, sistem kararlı hâle ulaştıktan sonra bir saatlik изилдөө dönemi tamamlanıncaya kadar sürdürülmüştür. Her koşul en az üç kez tekrarlanmıştır. Ürün suyu массаsi ±0,1 g hassasiyetli elektronik teraziyle ölçülmüş; азыктандыруу ve продукт суусуnun химиялык кычкылтек керектөөсү tam spektrumlu ылдамдыкlı su analiz түзмөкıyla belirlenmiştir.
En az üç tekrar yapılmış olmasına rağmen жыйынтык grafiklerinde hata çubukları bulunmamakta, орточо мааниlerin yanında standart sapma veya güven aralığı verilmemektedir. Gruplar arasındaki farklar için istatistiksel anlamlılık testi de yapılmamıştır. Bu nedenle küçük farkların, касиетle беттик активдүү затnin oluşturduğu yaklaşık %2,5 üretkenlik değişiminin тажрыйбаsel saçılım karşжылуулукndaki büyüklüğü мааниlendirilememektedir.
Масса жана энергия балансы
Sistem için kullanılan basitleştirilmiş масса dengesi şöyledir:
\[ \dot{m}_{\mathrm{in}}-\dot{m}_{\mathrm{out}} = \dot{m}_{\mathrm{pw}} \]
Burada \(\dot{m}_{\mathrm{in}}\) sisteme giren азыктандырууnin, \(\dot{m}_{\mathrm{out}}\) yoğunlaştırılmış çıkışın ve \(\dot{m}_{\mathrm{pw}}\) продукт суусуnun массалык чыгымsidir.
Isı girdisi изилдөөda aşağıdaki eşitlikle hesaplanmıştır:
\[ Q_{\mathrm{in}} = \dot{m}_{\mathrm{in}} \left( c_{p,1}T_{\mathrm{feed},1} - c_{p,2}T_{\mathrm{feed},2} \right) \]
Bu eşitlik азыктандыруу агымşının giriş ve çıkış entalpileri arasındaki farkı temel almaktadır. Analizde sistemin sızdırmaz, kararlı durumda ve atmosfer basıncında olduğu; жылуулук kayıplarının, толтургуч ile түзмөк gövdesindeki ikincil жылуулук aktarımının ve тыгыздык etkilerinin ihmal edilebileceği varsayılmıştır.
Gerçek bir endüstriyel sistemde жылуулук kayıpları, насос ve fan elektriği, soğutma suyu üretimi, motor verimleri ve yardımcı ekipmanlar toplam enerji tüketimini etkiler. Bu nedenle изилдөөdaki enerji мааниleri tam tesis elektrik ve yагымt tüketimi olarak değil, idealize edilmiş жылуулукl performans göstergeleri olarak okunmalıdır.
Көлөмдүк бөлүнгөн суу өндүрүмдүүлүгү
Көлөмдүк бөлүнгөн суу өндүрүмдүүлүгү, ным алуу bölümünün etkin hacmi başına продукт суусу debisini көрсөтөт:
\[ \mathrm{VSWP} = \frac{V_{\mathrm{pw}}}{V_{\mathrm{dc}}} \]
Burada \(V_{\mathrm{pw}}\) birim zamanda elde edilen продукт суусуnu, \(V_{\mathrm{dc}}\) ise yaklaşık 0,24 m3 olan etkin ным алуу hacmini ifade etmektedir. Örneğin 12 L·saat−1 продукт суусу:
\[ \frac{12\ \mathrm{L\,h^{-1}}} {0{,}24\ \mathrm{m^3}} = 50\ \mathrm{L\,m^{-3}\,h^{-1}} \]
sonucunu vermektedir.
COD кармоо катышы
Organik kirleticilerin продукт суусуna geçişi химиялык кычкылтек керектөөсү üzerinden мааниlendirilmiştir:
\[ R_c = \left( 1-\frac{f_{\mathrm{COD}}}{w_{\mathrm{COD}}} \right)\times100\% \]
\(f_{\mathrm{COD}}\) продукт суусуnun, \(w_{\mathrm{COD}}\) ise азыктандырууnin COD мааниidir. Bu oran organik maddelerin азыктандыруу tarafında tutulmasını көрсөтөт; doğrudan yalnızca май массаsi için bir ayırma yüzdesi değildir. Tween 80 gibi çözünmüş organik bileşenler de COD ölçümüne katkıda bulunmaktadır.
Пайда чыгаруу катышы
Пайда чыгаруу катышы, продукт суусуnun yoğunlaşmasıyla geri kazanılan gizli жылуулукnın sisteme verilen жылуулукya катышыdır:
\[ \mathrm{GOR} = \frac{ \rho_{\mathrm{pw}} V_{\mathrm{pw}} h_{\mathrm{pw}} }{ Q_{\mathrm{in}} } \]
GOR yükseldikçe verilen жылуулукnın продукт суусу üretiminde daha etkin kullanıldığı kabul edilmektedir. Çalışmada 80 °C’de saf su için GOR 0,50; %1 май içeren su için 0,47 olarak verilmiştir. Her iki маани de birden küçüktür; sistem çok kademeli жылуулук geri kazanımı olmadan изилдөөktadır.
Өзгөчө жылуулук энергия керектөөсү
Çalışmadaki STEC eşitliği şöyledir:
\[ \mathrm{STEC} = \frac{ Q_{\mathrm{in}} }{ 3600V_{\mathrm{pw}} } \]
STEC, bir metreküp продукт суусу başına tüketilen жылуулукl enerjiyi kWh·m−3 olarak ifade etmeyi amaçlamaktadır. Ancak adlandırma bölümünde \(V_{\mathrm{pw}}\) L·saat−1 cinsinden tanımlanmıştır. Litreyi metreküpe dönüştüren 1000 katsayжылуулук eşitlikte açıkça gösterilmediğinden formül ile raporlanan birim arasında açıklanmamış bir birim dönüşümü bulunmaktadır.
Raporlanan мааниler 80 °C’de saf su için 1345, %1 майlı su için 1410 kWh·m−3 düzeyindedir. %10 майda маани 2309 kWh·m−3 olarak verilmiştir. Bu yüksek мааниler, мөөнөтçte ucuz veya atık жылуулукnın kullanılmasının ekonomik uygulanabilirlik açжылуулукndan критикалык olacağını көрсөтөт.
Май концентрациясы артканда эмне болду?
Besleme sıcaklığı 80 °C, sıvı debisi 1 m3·saat−1 ve MFR 4,8’de tutulduğunda май derişiminin artması bütün temel performans göstergelerini olumsuz etkilemiştir.
| Yağ derişimi değişimi | Başlangıç veya düşük derişim | %10 май | Değişim |
|---|---|---|---|
| VSWP | Yaklaşık 51,3 L·m−3·saat−1 | 33,3 L·m−3·saat−1 | Yaklaşık %35 azalma |
| Ürün suyu COD | %1 майda 15 mg·L−1 | 110 mg·L−1 | Mikrodamlacık sürüklenmesiyle artış |
| COD кармоо катышы | Yaklaşık %99,8 | %99,8’in üzerinde | Oransal tutma büyük ölçüde korundu |
| GOR | Saf su referansına yагымn 0,49 | 0,29 | Yaklaşık %41 azalma |
| STEC | Yaklaşık 1345 kWh·m−3 | 2309 kWh·m−3 | Yaklaşık %72 artış |
Yağ катышы arttıkça толтургуч üzerinde oluşan sıvı filmin viskozitesi yükselmiş, sıvının yayılması ve аба ile etkin temas аянтı азайган. Aynı zamanda майın gaz-sıvı интерфейсinde birikmesi, su moleküllerinin буу fazına geçmesine karşı ek direnç oluşturmuştur.
Yağ bileşenlerinin kendilerinin бууlaşarak ürüne geçmesi düşük kabul edilmiştir. Ürün suyundaki COD artışı, нымдуу абаyla sürüklenen küçük sıvı damlacıklarına bağlanmıştır. Bu yorum, нымдаштыруу çıkışına uygun bir damla tutucu veya buğu giderici eklenmesinin продукт суусу kalitesini iyileştirebileceğini düşündürmektedir; ancak изилдөөda böyle bir ekipman karşılaştırması yapılmamıştır.
Берилген суюктуктун температурасы артканда эмне болду?
%1 майlı азыктандыруу için sıcaklığın 60 °C’den 85 °C’ye yükseltilmesi, suyun буу basıncını ve абаnın taşıyabileceği nem miktarını artırmıştır. Sonuçlar şöyledir:
| Gösterge | 60 °C | 85 °C | Değişim |
|---|---|---|---|
| VSWP | 25,4 L·m−3·saat−1 | 53,8 L·m−3·saat−1 | Yaklaşık %112 artış |
| GOR | Grafikte yaklaşık 0,31 | Yaklaşık 0,49 | Yaklaşık %60 artış |
| STEC | Grafikte yaklaşık 2180 kWh·m−3 | Yaklaşık 1350 kWh·m−3 | Yaklaşık %38 azalma |
| COD tutma | %99,7’nin üzerinde | Sıcaklıkla belirgin düşüş yok | |
Daha yüksek температураta sisteme daha fazla жылуулук verilmesine rağmen продукт суусу miktarı daha ылдамдыкlı arttığı için birim ürün başına raporlanan жылуулукl enerji tüketimi төмөндөгөн. Bununla birlikte 85 °C’nin üzerindeki температураlar incelenmemiş, malzeme бекемдикı ve köpüklenme gibi sınırlar araştırılmamıştır.
Беттик активдүү зат эмне үчүн көрсөткүчтү төмөндөттү?
Tween 80, май-su интерфейс gerilimini azaltarak daha küçük ve daha kararlı май тамчылары oluşturmuştur. Damlacık çevresindeki беттик активдүү зат tabakası sterik engel oluşturarak damlacıkların birleşmesini ve büyük fazlara ayrılmasını zorlaştırmıştır.
%1 май ve %0,5 Tween 80 içeren азыктандырууde 80 °C’de su üretimi, беттик активдүү затsiz %1 майlı азыктандырууye göre yaklaşık %2,5 daha düşük olmuştur. Ürün suyunun COD мааниi 15’ten 28 mg·L−1 düzeyine çıkmış ve tutma катышы yaklaşık %99,8’den %99,7’ye gerilemiştir.
Araştırmacılar küçük damlacıkların Brown кыймылinin daha güçlü olduğunu ve yukarı yönlü буу-аба агымmıyla tжешилүүya daha yatkın olabileceğini ileri sürmektedir. Ayrıca suda çözünmüş serbest Tween 80 продукт суусуndaki COD ölçümüne katkıda bulunabilir.
Şekil 7 yalnızca VSWP ve COD кармоо катышыnı беттик активдүү затli ve maddesiz sistemler arasında karşılaştırmaktadır. Sonuç bölümünde беттик активдүү затnin enerji kullanım verimini de kötüleştirdiği yazılmış olsa da buna ait ayrı GOR veya STEC sayıları ana metinde sunulmamıştır.
Продукт суусунун сапаты кантип бааланышы керек?
%1 майlı азыктандырууden elde edilen продукт суусуnda 15 mg·L−1, %10 майlı азыктандырууde 110 mg·L−1 COD ölçülmüştür. Yüksek азыктандыруу derişimi nedeniyle oransal tutma %99,8’in üzerinde kalabilmektedir; ancak продукт суусуnun mutlak COD мааниi artmaktadır.
Yüksek giderim yüzdesi, продукт суусуnun otomatik olarak içme, proses yeniden kullanımı veya doğrudan çevresel deşarj için uygun olduğu anlamına gelmez. Çalışmada aşağıdaki parametreler ölçülmemiştir:
- Yağ ve gres derişimi,
- Toplam organik karbon,
- Bulanıklık ve askıda katı madde,
- Tween 80 veya diğer беттик активдүү затler,
- Uçucu organik bileşikler,
- pH, iletkenlik ve tuzluluk,
- Ağır metaller,
- Toksisite ve biyolojik parçаянтabilirlik.
Bu nedenle “derin arıtma” ifadesi yalnızca изилдөөda ölçülen COD tutma performansı kapsamında мааниlendirilmelidir.
Изилдөө колдогон негизги жыйынтыктар
- Laboratuvar ölçekli HDH sistemi, соя майыyla hazırlanmış model майlı sulardan yoğunlaşmış продукт суусу elde edebilmiştir.
- %1 май ve 80 °C koşulunda продукт суусу debisi 12 L·saat−1, VSWP 50 L·m−3·saat−1 olmuştur.
- Aynı koşulda продукт суусу COD мааниi 15 mg·L−1, hesaplanan COD кармоо катышы %99,8’dir.
- Besleme sıcaklığının artırılması su üretkenliğini ve GOR мааниini yükseltmiş, raporlanan STEC мааниini düşürmüştür.
- Yağ derişiminin yükselmesi интерфейс масса aktarım direncini artırmış ve su üretimini азайткан.
- Yüzey aktif madde эмульсияu kararlı hâle getirmiş, su üretimini sınırlı ölçüde azaltmış ve продукт суусуnun COD мааниini artırmıştır.
- %10 май içeren азыктандырууde bile hesaplanan COD кармоо катышы %99,8’in üzerinde kalmıştır.
Изилдөө эмнени көрсөтпөйт?
- Gerçek rafineri, мунай sahası, metal işleme veya denizcilik агынды сууyu test edilmemiştir.
- Petrol hidrokarbonları yerine соя майы kullanılmıştır; uçucu ve yarı uçucu мунай bileşenlerinin ürüne geçişi мааниlendirilmemiştir.
- Bir saatten uzun kesintisiz işletme, haftalık veya aylık kararlılık incelenmemiştir.
- Dolgu maddesinde май birikimi, biyolojik kirlenme, köpüklenme ve temizlik gereksinimi ölçülmemiştir.
- Pompaların, fanın, soğutma devresinin ve elektrikli жылуулукtıcının gerçek toplam enerji tüketimi verilmemiştir.
- Atık жылуулук veya күн enerjisiyle тажрыйбаsel bütünleşme yapılmamıştır.
- Yoğunlaştırılmış майlı sıvının bertaraf veya geri kazanım ыкмаi мааниlendirilmemiştir.
- Ürün suyunun herhangi bir resmî deşarj veya yeniden kullanım standardını karşıladığı kapsamlı analizlerle gösterilmemiştir.
- Sistem membran, santrifüj, çözünmüş аба flotasyonu veya kimyasal эмульсия kırmayla aynı азыктандыруу üzerinde karşılaştırılmamıştır.
- Yatırım maliyeti, işletme maliyeti, su başına maliyet ve yaşam döngüsü analizi yapılmamıştır.
Metindeki önemli açıklıklar ve tutarsızlıklar
| Konu | Kaynakta verilen bilgi | Değerlendirme |
|---|---|---|
| Emülsiyon fazı | Su “dağılmış faz” olarak tanımlanmıştır | Formülasyon, mikrograf ve tartışma майın su içinde dağılmış olduğunu көрсөтөт |
| STEC birimi | \(V_{\mathrm{pw}}\) L·saat−1, STEC kWh·m−3 | Formülde litre-metreküp dönüşümü açıkça gösterilmemiştir |
| Şekil 6 açıklaması | Saf su, майlı su ve беттик активдүү затli suyu kapsadığı yazılmıştır | Görünür GOR ve STEC serilerinde yalnız saf su ve майlı su bulunmaktadır |
| Yüzey aktif maddenin enerji etkisi | Enerji kullanımını kötüleştirdiği sonucuna varılmıştır | Ayrı sayısal GOR veya STEC жыйынтыктарı verilmemiştir |
| Su kalitesi | Ürün suyunun temel kalite gereksinimlerini karşıladığı ileri sürülmüştür | Yalnız COD ölçülmüş ve herhangi bir standart sınırı belirtilmemiştir |
| Tekrarlar | Her koşul en az üç kez tekrarlanmıştır | Standart sapma, hata çubuğu ve istatistiksel test sunulmamıştır |
| Isı kaybı | Isı kayıpları ihmal edilmiştir | Laboratuvar түзмөкı yalıtımlı olsa da gerçek kayıp miktarı тажрыйбаsel olarak doğrulanmamıştır |
| Derişim varsayımı | Teorik modelde derişim etkisinin ihmal edildiği билдирилген | Deneysel изилдөөnın ana değişkenlerinden biri май derişimidir; varsayımın kapsamı түшүндүрүлгөн эмес |
Изилдөөнүн ыкмасы жана табылгалары
Булак химиясы жана азыктандыруу курамы
| Bileşen | Özellik veya булак | İşlev |
|---|---|---|
| Deiyonize su | Saf su азыктандырууsi | Sürekli суюк фаза ve geri kazanılan su |
| Soya майı | Gıda tipi, Qingdao Tianshang Food Group | Model май kirleticisi |
| Tween 80 | Analitik saflık | Kararlı эмульсия oluşturan беттик активдүү зат |
| Besleme hacmi | Her курам için 200 L | Dolaşımlı ve үзгүлтүксүз тажрыйба için sıvı rezervi |
HDH түзүлүшү
| Bileşen | Özellik | Görev |
|---|---|---|
| Nemlendirme odası | Polipropilen, yalıtılmış | Isıtılmış азыктандыруу ile абаnın teması |
| Nem alma odası | Polipropilen, yaklaşık 0,24 m3 etkin көлөм | Nemli абаdaki suyun yoğunlaştırılması |
| Dolgu | 3,8 cm çaplı PP көзөнөкli küreler | Gaz-sıvı temas аянтını artırmak |
| Dolaşım насосsı | GP-125, nominal 2100 L·saat−1 | Beslemeyi нымдаштыруу kulesine taşımak |
| Rotor debimetre | LZB-25F, 1000 L·saat−1 aralık | Sıvı debisini denetlemek |
| Fan | FD-250, nominal 2100 m3·saat−1 | Taşıyıcı абаyı dolaştırmak |
| Soğutma suyu | 1000 L·saat−1 | Su бууını yoğunlaştırmak |
| Isıtma | Elektrikli жылуулукtıcı ve температура kontrolörü | Beslemeyi 60–85 °C’ye getirmek |
Өлчөө каражаттары
| Ölçüm | Cihaz | Belirtilen hassasiyet |
|---|---|---|
| Hava ылдамдыкı | HT-9829 anemometre | ±0,01 m·s−1 |
| Ürün suyu массаsi | TSC-150 elektronik terazi | ±0,1 g |
| COD | MDS-30QUI tam spektrumlu анализатор | Dalga boyu çözünürlüğü ±0,8 nm |
| Sıcaklık | Termokupl ve температура kontrol sistemi | Sayısal hassasiyet belirtilmemiştir |
Негизги тажрыйба шарттары
| Parametre | Değer veya aralık |
|---|---|
| Basınç | Atmosfer basıncı |
| Besleme sıcaklığı | 60, 65, 70, 75, 80 ve 85 °C |
| Yağ derişimi | Kütlece %0–10 |
| Yağ/Tween 80 катышы | 2:1 |
| Besleme debisi | 1 m3·saat−1 |
| MFR | 4,8 |
| Soğutma suyu debisi | 1000 L·saat−1 |
| Kararlı тажрыйба мөөнөтsi | 1 saat |
| Tekrar sayжылуулук | Her koşul için en az 3 |
Негизги көрсөткүчтөр
| Gösterge | Anlamı | Daha iyi yön |
|---|---|---|
| VSWP | Nem alma hacmi başına продукт суусу | Yüksek |
| COD кармоо катышы | Organik içeriğin продукт суусуna geçmeden азыктандырууde tutulması | Yüksek |
| GOR | Ürün suyunun gizli жылуулукsının verilen жылуулукya катышы | Yüksek |
| STEC | Ürün suyu hacmi başına жылуулукl enerji tüketimi | Düşük |
| MFR | Besleme массалык чыгымsinin аба массалык чыгымsine катышы | Deneye göre optimize edilir |
Эталон шартындагы жыйынтыктар
| Koşul | Sonuç |
|---|---|
| Besleme | %99 su + %1 соя майы |
| Sıcaklık | 80 °C |
| Ürün suyu | 12 L·saat−1 |
| VSWP | 50 L·m−3·saat−1 |
| Besleme çıkışı | Yaklaşık 988 L·saat−1 |
| Ürün suyu COD | 15 mg·L−1 |
| COD кармоо катышы | %99,8 |
| GOR | 0,47 |
| STEC | 1410 kWh·m−3 |
Май концентрациясынын таасири
| Gösterge | Düşük veya sıfır май | %10 май |
|---|---|---|
| VSWP | 51,3 L·m−3·saat−1 | 33,3 L·m−3·saat−1 |
| Ürün suyu COD | %1 майda 15 mg·L−1 | 110 mg·L−1 |
| COD tutma | %99,8 veya üzerinde | |
| GOR | Yaklaşık 0,49 | 0,29 |
| STEC | Yaklaşık 1345 kWh·m−3 | 2309 kWh·m−3 |
Температуранын таасири
| Gösterge | 60 °C | 85 °C |
|---|---|---|
| VSWP | 25,4 L·m−3·saat−1 | 53,8 L·m−3·saat−1 |
| GOR | Yaklaşık 0,31 | Yaklaşık 0,49 |
| STEC | Yaklaşık 2180 kWh·m−3 | Yaklaşık 1350 kWh·m−3 |
| COD tutma | %99,7’nin üzerinde | |
Беттик активдүү заттын таасири
| Koşul | %1 май | %1 май + %0,5 Tween 80 |
|---|---|---|
| Besleme sıcaklığı | 80 °C | |
| Su üretkenliği | Referans | Yaklaşık %2,5 daha düşük |
| Ürün suyu COD | 15 mg·L−1 | 28 mg·L−1 |
| COD tutma | Yaklaşık %99,8 | Yaklaşık %99,7 |
Кайталануучулук жана масштабды чоңойтуу талаптары
Deneylerin en az üç kez tekrarlanması olumlu bir ыкмаsel касиетtir. Buna karşılık орточо жыйынтыктарla birlikte standart sapmalar verilmediğinden üretkenlik, COD, GOR ve STEC ölçümlerinin saçılımı bilinmemektedir. Cihazın farklı günlerde veya farklı hazırlanan эмульсия partilerinde aynı sonucu verip vermediği de ayrı bir analizle gösterilmemiştir.
Endüstriyel ölçek büyütme için aşağıdaki изилдөөlar gereklidir:
- Gerçek майлуу агынды сууlarda uzun мөөнөтli kesintisiz тажрыйбалар,
- Dolgu kirlenmesi ve temizleme prosedürleri,
- Buğu tutucu ve damlacık ayırıcı tasarımı,
- Isı eşanjörü ve жылуулук geri kazanım optimizasyonu,
- Atık жылуулук ve күн termal sistemiyle bütünleşme,
- Uçucu organik maddelerin продукт суусуna tжешилүүsı,
- Yoğunlaştırılmış майlı kalıntının geri kazanımı veya bertarafı,
- Toplam elektrik ve yагымt tüketimi,
- Teknoekonomik ve yaşam döngüsü мааниlendirmesi.
Булак жана метод эскертүүсү
Çalışmanın tam özgün adı: Experimental Investigation of Reduction and Separation Treatment of Oily Wastewater via Humidification-Dehumidification System
Yazarlar ve sıraları: Huiwen Chen, Jingcheng Cai, Fei Guo.
Eş katkı veya eş birinci yazarlık: Çalışmada eş katkı veya eş birinci yazarlık açıklaması bulunmamaktadır.
Sorumlu yazar: Fei Guo. Yıldız işaretiyle sorumlu yazar olarak gösterilmiştir; e-posta adresi metinde yer almamaktadır.
Kurum: School of Energy and Power Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, Liaoning 116024, China.
DOI: 10.2139/ssrn.7197880. Bu DOI, SSRN ön baskı kaydına aittir ve hakemli bir dergi makalesi DOI’si değildir.
Dergi veya konferans: İncelenen sürüm için doğrulanmış bir hakemli dergi veya konferans yayını bulunmamaktadır.
Yayın platformu: SSRN.
Özgün yayınevi: Çalışma için doğrulanmış bir nihai dergi yayınevi bulunmamaktadır. SSRN, ön baskının dağıtıldığı platformdur.
Yayın yılı: 2026.
Kaynak türü: Deneysel çevre ve enerji mühendisliği, жылуулукl ayırma, масса aktarımı ve майлуу агынды суу arıtımı araştırma preprinti.
Hakemlik durumu: Çalışma рецензиядан өткөн эмес. Her sayfada “This preprint research paper has not been peer reviewed” uyarжылуулук bulunmaktadır.
Resmî bağlantılar:SSRN resmî kayıt sayfası ve SSRN DOI bağlantжылуулук.
Finansman: İncelenen metinde finansman bilgisi yer almamaktadır.
Çıkar çatışması: İncelenen metinde ayrı bir çıkar çatışması beyanı bulunmamaktadır.
Yazar katkıları: İncelenen metinde CRediT veya ayrıntılı yazar katkжылуулук beyanı bulunmamaktadır.
Veri erişimi: Ham тажрыйба verileri, tekrar ölçümleri, hata hesapları ve түзмөк kayıtları için açık bir veri deposu veya erişim bağlantжылуулук verilmemiştir.
Bu Türkçe makale, yüklenen 17 sayfalık изилдөөnın майlı su hazırlama protokolü, лаборатория түзмөкı, sistem fotoğrafları, эмульсия mikrografı, масса ve enerji denklikleri, performans formülleri, май derişimi, температура ve беттик активдүү зат тажрыйбаларi ile Şekil 1–7’deki sayısal жыйынтыктар esas alınarak hazırlanmıştır. Çalışmada yer almayan yeni bir тажрыйба sonucu veya dış булакtan bilimsel performans bulgusu eklenmemiştir. Dış doğrulama yalnızca yazarlar, DOI, yayın platformu ve yayın durumunun bibliyografik kimliğiyle sınırlandırılmıştır.
Çalışmanın başlıca sınırlılıkları; hakem мааниlendirmesinden geçmemiş olması, gerçek endüstriyel агынды суу yerine соя майы ve Tween 80 kullanılması, тажрыйбаларin bir saatlik kararlı dönemle sınırlı kalması, hata çubukları ve istatistiksel analizlerin bulunmaması, продукт суусу kalitesinin yalnızca COD ile мааниlendirilmesi, toplam sistem enerji tüketiminin hesaplanmaması, STEC formülünde birim dönüşümünün açık olmaması ve uzun мөөнөтli kirlenme ile ölçek büyütme тажрыйбаларinin yapılmamasıdır.
Sonuçlar, лаборатория koşullarında HDH işleminin model майlı sudan su бууını seçici biçimde ayırabildiğini ve organik içeriğin büyük bölümünü азыктандыруу tarafında tutabildiğini көрсөтөт. Bulgular gerçek endüstriyel tesislerde doğrulanmış enerji verimliliği, doğrudan deşarj kalitesinde su, ticari ekonomik üstünlük veya bütün майлуу агынды суу türlerine genellenebilir performans kanıtı değildir.

Пикир калтырыңыз
E-mail дарегиңиз жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар * менен белгиленген