Reactive Computational Fluid Dynamics Modeling of Volatile Organic Compounds Abatement

Promovendus/a: Mohammad Rusydi Fatahillah

Promotor(en): prof. Geraldine Heynderickx, prof. Dirk Poelman

Vluchtige organische stoffen (VOS) zijn ongezonde luchtverontreinigende stoffen die, zelfs bij lage concentraties en langdurige blootstelling binnenshuis, ernstige gezondheidsrisico’s veroorzaken. De publieke bewustwording van het belang van schone lucht is toegenomen, mede door de Duurzame Ontwikkelingsdoelstellingen van de VN en versterkt door de COVID-19-pandemie. Dit doctoraatsonderzoek gebruikt Computational Fluid Dynamics (CFD) om (foto)katalytische en plasma-reactoren voor de verwijdering van VOS uit de (binnen)atmosfeer te bestuderen. CFD levert waardevolle plaatsafhankelijke gegevens voor meerdere variabelen, waarvan sommige niet experimenteel meetbaar zijn. Bij thermisch-katalytische verwijdering van VOS, wordt getoond dat CFD een maatstaf levert voor het gebruik van vereenvoudigde reactormodellen, en een hulpmiddel is om procesprestaties bij gebruik van verschillende katalysatoren te vergelijken. In de studie van fotokatalytische verwijdering wordt een transitiepunt in het kinetische regime van ethanoloxidatie gedetecteerd en verklaard. Een gedetailleerde CFD-analyse van een commercieel beschikbare draagbare luchtzuiveraar die gebruikmaakt van fotokatalyse wordt uitgevoerd om prestatieverbeterende wijzigingen te identificeren. Tot slot wordt een plasma-chemisch model geïntegreerd in een CFD model om de vorming van ozon uit droge lucht in een niet-thermische plasma-reactor te simuleren. In conclusie, deze studie toont het belang van CFD voor inzicht in het complexe gedrag van reactoren en voor de vooruitgang in het ontwerp van luchtzuiveringstechnologie.