شیمی|مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب

مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب شناسه محصول :57029 موضوع : شیمی فرمت اصلی فایل : docx تعداد صفحات : 104 تعداد بازدید : 556 حجم فایل: 10.34179688 مگابایت

دانلود

مدلسازی ریاضی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی با هدف تولید انرژی و تصفیه فاضلاب   پیل های سوختی میکروبیولوژیکی (MFC) به عنوان یکی پتانسیل های مهم در تامین انرژی پاک و تجدید پذیر آینده مطرح می باشند. MFC ها علاوه بر تامین انرژی از نوع الکتریکی که در میان سایر انواع انرژی ها، پرکاربرد ترین و انعطاف پذیر ترین می باشد، نه تنها کوچکترین آلودگی برای محیط زیست ایجاد نمی کنند بلکه در تصفیه و از بین بردن آلودگی های زیست محیطی از قبیل فاضلاب شهری و شیرابه حاصل از پسماندهای جامد شهری تاثیر بسزایی دارند. فصل اول این تحقیق مروری است بر تکنولوژی پیل های سوختی میکروبیولوژیکی. فصل دوم به مباحث فنی و مبانی ریاضی پیل های سوختی  از بدو  تا به امروز می پردازد که پایه و اساس مدل ارائه شده در فصل سوم می باشد. در فصل سوم، با بررسی دقیق تر کارهای ارائه شده توسط محقیقن مختلف و استفاده از فرضیات و همچنین داده های تجربی ارائه شده در مقالات مختلف، مدلی مناسب برای پیل سوختی میکروبیولوژیکی دو محفظه ای (Double Chamber) ارائه شده است که با استفاده از این مدل، نمودارهای مختلف مربوط به توان، شدت جریان و اختلاف پتانسیل حاصل از این نوع پیل سوختی ترسیم شده است. فصل چهارم به ارائه  نتیجه گیری کلی در زمینه پیل های سوختی میکروبیولوژیکی و مدلسازی ریاضی آن ها می پردازد.   فهرست مطالب                                                                                                        چكیده 1 مقدمه 2 فصل اول : درآمدی بر پیل سوختی میکروبیولوژیکی 3 1-1)          مفاهیم 4 1-2)          مروری بر واسط های حمل الکترون در MFC ها 7 1-3)          میکروب هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند 8 1-4)         پیکربندی پیل های سوختی میکروبی 12 1-4-1)                اجزای MFC 12 1-4-2)                سیستمهای MFC دو جزئی 13 1-4-3)                سیستمهای MFC تک جزئی 16 1-4-4)      سیستمهای MFC نوع Up-flow 19 1-4-5)      پیل سوختی میکروبی انباشته (stacked) 21 1-5)         عملکرد MFC ها 22 1-5-1) عملکرد ایده آل 22 1-5-2) بازدهی واقعی MFC 24 1-5-3) تاثیر شرایط عملیاتی 26 1-5-4) تاثیر جنس الکترودها 27 1-5-5) بافر pH و الکترولیت 29 1-5-6) سیستم مبادله پروتون 30 1-5-7) شرایط عملیاتی در محفظه آند 31 1-5-8) شرایط عملیاتی در محفظه کاتد 32 1-6)          کاربردها 34 1-6-1) تولید الکتریسیته 34 1-6-2) بیوهیدروژن (Biohydrogen) 36 1-6-3) تصفیه فاضلاب 37 1-6-4) سنسورهای بیولوژیکی (Biosensors) 38 1-7)         چشم انداز MFC ها 39 فصل دوم : مباحث فنی پیل های سوختی 41 °      2-1) ولتاژ پیل و پتانسیل الکترود ها 42 °      2-2) وابستگی ولتاژ پیل تعادلی به غلظت: معادله عمومی Nernst 44 °      2-3) پتانسیل های فلز/یون فلزی (+M/Mz) 46 °      2-4) پتانسیل های اکسایش/کاهش (RED/OX) 48 °      2-5) کاربرد معادله Nernst در وابستگی پتانسیل RedOx به غلظت 50 °      2-6) محاسبه پتانسیل های تعادلی الکترود 51 °      2-7) الکترود هیدروژن 52 °      2-8) الکترودهای فلز/نمک نامحلول/یون 54 °      2-9) الکترود کالومل 56 °      2-10) الکترود نقره/کلرید نقره 57 °      2-11) الکترود جیوه-سولفات جیوه 59 °      2-12) پتانسیل الکترود های استاندارد 60 °      2-13) غلظت و فعالیت 62 °      2-14) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل نقطه-بار 63 °      2-15) تئوری ضریب فعالیت Debye-Hückel: مدل اندازه محدود یون 65 °      2-16) تصحیح Stokes-Robinson تئوری Debye-Hückel تاثیر اثر متقابل یون-حلال 66 فصل سوم : مدلسازی ریاضی پیل سوختی میکروبیوژیکی 68 3-1) ساختار کلی MFC مورد نظر برای مدلسازی 69 3-2) توسعه مدل 69 3-3) سرعت واکنش ها 71 3-4) حل مسئله 78 3-5) محاسبه پارامترها 78 3-6) بحث و نتیجه گیری 83 فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات 84                                                                                                        منابع و ماخذ 86 فهرست منابع فارسی 86 فهرست منابع لاتین 87 سایت های اطلاع رسانی 97 چكیده انگلیسی 98     فهرست جدول ها                                                                                                         1-1: میکروب ها و سوبسترا هایی که در پیل های سوختی میکروبی کاربرد دارند 9 1-2: اجزای اساسی تشکیل دهنده پیل سوختی میکروبی 13 1-3: واکنش هایی که در سطح الکترودها رخ می دهند و پتانسیل احیاء آن ها 24 2-1: پتانسیل الکترودهای استاندارد 61   فهرست شكل‌ها                                                                                                         1-1: نمای شماتیک یک پیل سوختی میکروبی 5 1-2: انتقال الکترون در ماتریس میان سلولی به آند 10 1-3: فرآیندهای بنیادی که در فرآیند انتقال الکترون ها به آند نقش دارند 11 1-4: شماتیک پنج نمونه MFC دو محفظه ای 14 1-5: شماتیک پیل ساخته شده توسط Min و Logan در سال 2004 16 1-6: شماتیک نمونه های دیگری از پیل سوختی میکروبی 17 1-7: شماتیک پیل سوختی ساخته شده توسط Liu و همکارانش در سال 2004 19 1-8: شماتیک دو نمونه پیل سوختی میکروبی از نوع Upflow 20 1-9: شماتیک یک نمونه MFC انباشته 21 2-1: تصویر شماتیک یک پیل الکتروشیمیایی 43 2-2: اختلاف پتانسیل تماس بین دو هادی غیر همجنس؛ EF سطح 44 2-3: سیستم اکسایش/کاهش Fe3+/Fe2+ 49 2-4: نمای شماتیک الکترود هیدروژن 53 2-5: نمای شماتیک الکترود کالومل اشباع (SCE) 57 2-6: الکترود نقره-کلرید نقره 58 2-7: پتانسیل الکترودهای مرجع در °C25 60 2-8: پتانسیل استاندارد نسبی، E°، الکترود Cu/Cu2+ 61 2-9: یک الکترود با پتانسیل کمتر همواره یون های الکترود دیگر با پتانسیل بیشتر را احیاء خواهد کرد 62 2-10: منحنی تغییر ضریب فعالیت γ± با √mol/L در دمای °C25 64 2-11: منحنی مقایسه ضرایب فعالیت تجربی با مقادیر تئوری با استفاده از تصحیح هیدراسیون 67 3-1: نمای شماتیک محفظه آند و لایه کرزی مبادله جرم 70 3-2: تغییرات غلظت سوبسترا و ماده واسط در شرایط استاندارد 79 3-3: تغییرات شدت جریان با زمان 79 3-4: تغییرات مقدار بار تولید شده با زمان 79 3-5: منحنی مدل سازی شده شدت جریان با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337 80 3-6: منحنی مدل سازی شده مقدار بار تولید شده با زمان در شرایط ایده آل YQ=1 و شرایط تجربی YQ=0.337 81 3-7: منحنی مدل سازی شده ولتاژ با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m 82 3-8: منحنی مدل سازی شده توان تولید شده با شدت جریان در شرایط استاندارد، میزان تبادل شدت جریان زیاد i0,ref=0.01 A/m2 و مقاوت زیاد در شدت انتقال جرم LL=100m 82  
  • معماری|پاورپوینت بررسی و تحلیل مهدکودک bubbletecture
  • پاورپوینت بررسی و تحلیل مهدکودک bubbletecture شناسه محصول :97480 موضوع : معماری فرمت اصلی فایل : pptx تعداد صفحات : 59 تعداد بازدید : 178 حجم فایل: 1690.051758 مگابایت دانلود فایل پاورپوینت بررسی و تحلیل مهدکودک bubbletecture . این فایل…

  • علوم انسانی|جزوه شناخت مواد و مصالح رشته هنر
  • جزوه شناخت مواد و مصالح رشته هنر شناسه محصول :56385 موضوع : علوم انسانی فرمت اصلی فایل : pdf تعداد صفحات : 217 تعداد بازدید : 257 حجم فایل: 11.234375 مگابایت دانلود جزوه شناخت مواد و مصالح  رشته هنر توضیحات…

  • اقتصاد|پاورپوینت خلاصه کتاب اقتصاد کلان جدید (منشا،سیر تحول و وضعیت فعلی)
  • پاورپوینت خلاصه کتاب اقتصاد کلان جدید (منشا،سیر تحول و وضعیت فعلی) شناسه محصول :96035 موضوع : اقتصاد فرمت اصلی فایل : ppt تعداد صفحات : 300 تعداد بازدید : 462 حجم فایل: 1316.899414 مگابایت دانلود کتاب اقتصاد کلان جدید( منشأ،…

  • علوم تربیتی|پاورپوینت الگوهای زبان و پیشرفت تحصیلی
  • پاورپوینت الگوهای زبان و پیشرفت تحصیلی شناسه محصول :91112 موضوع : علوم تربیتی فرمت اصلی فایل : pptx تعداد صفحات : 38 تعداد بازدید : 364 حجم فایل: 0.409179688 مگابایت دانلود پاورپوینت الگوهای زبان و پیشرفت تحصیلی   پاورپوینت الگوهای…

  • زیست شناسی|ارتباط چندشکلی های ژنتیکی CAT C-262Tو SOD1 A251G با خطر ابتلاء به سرطان معده
  • ارتباط چندشکلی های ژنتیکی CAT C-262Tو SOD1 A251G با خطر ابتلاء به سرطان معده شناسه محصول :56480 موضوع : زیست شناسی فرمت اصلی فایل : docx تعداد صفحات : 56 تعداد بازدید : 602 حجم فایل: 1.791015625 مگابایت دانلود ارتباط…

  • روان شناسی|پاورپوینت بررسی مهارت تفكر
  • پاورپوینت بررسی مهارت تفكر شناسه محصول :101575 موضوع : روان شناسی فرمت اصلی فایل : pptx تعداد صفحات : 26 تعداد بازدید : 275 حجم فایل: 222.3876953 مگابایت دانلود پاورپوینت بررسی مهارت تفكر   بخشی از متن پاورپوینت : دو…

    دیدگاهی بنویسید

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.