Время жительства - Residence time

В Время жительства из жидкая посылка это общее время, которое посылка провела внутри контрольный объем (например: a химический реактор, а озеро, а тело человека ). Время пребывания набор посылок определяется количественно Распределение частоты времени пребывания в наборе, которое известно как распределение времени пребывания (RTD), или с точки зрения его среднего, известного как среднее время пребывания.

Время пребывания играет важную роль в химия и особенно в наука об окружающей среде и фармакология. Под именем время выполнения заказа или же время ожидания он играет центральную роль соответственно в система управления цепями поставок и теория массового обслуживания, где поток материала обычно дискретный, а не непрерывный.

История

Концепция времени пребывания возникла в моделях химических реакторов. Первая такая модель была модель осевой дисперсии к Ирвинг Ленгмюр в 1908 году. В течение 45 лет этому уделялось мало внимания; были разработаны другие модели, такие как модель реактора идеального вытеснения и реактор непрерывного действия с мешалкой, а концепция функция вымывания (представляющий реакцию на внезапное изменение входных данных). Затем в 1953 г. Питер Данквертс воскресил модель осевой дисперсии и сформулировал современную концепцию времени пребывания.^[1]

Распределения

Контрольный объем с входящим потоком ж_в, расход исходящего потока ж_из и хранимая сумма м

Время, в течение которого частица жидкости находилась в контрольный объем (например, резервуар) известен как его возраст. Как правило, каждая частица имеет разный возраст. Частота встречаемости возраста ${ Displaystyle тау}$ в совокупности всех частиц, находящихся внутри контрольного объема в момент времени ${ displaystyle t}$ количественно определяется с помощью (внутреннего) возрастное распределение ${ displaystyle I}$.^[2]

В тот момент, когда частица покидает контрольный объем, ее возраст - это общее время, которое частица провела внутри контрольного объема, которое называется ее возрастом. Время жительства. Частота встречаемости возраста ${ Displaystyle тау}$ в наборе всех частиц, покидающих контрольный объем в момент времени ${ displaystyle t}$ количественно оценивается с помощью распределение времени пребывания, также известный как возрастное распределение выхода ${ displaystyle E}$.^[2]

Предполагается, что оба распределения положительны и имеют единый интеграл по возрасту:^[2]

${ Displaystyle int _ {0} ^ { infty} E ( tau, t) , d tau = int _ {0} ^ { infty} I ( tau, t) , d tau = 1}$

В случае постоянный поток, предполагается, что распределения не зависят от времени, т. е. ${ displaystyle partial _ {t} E = partial _ {t} I = 0 ; forall t}$, что может позволить переопределить распределения только как простые функции возраста.

Если поток устойчивый (но возможно обобщение на нестационарный поток^[3]) и является консервативный, то возрастное распределение выхода и внутреннее возрастное распределение могут быть связаны друг с другом:^[2]

${ displaystyle left. { begin {align} { frac { partial I} { partial t}} = { frac {dm} {dt}} = 0 & [4pt] f _ { text {in }} = f _ { text {out}} = f & end {align}} right } подразумевает fE = -m { frac { partial I} { partial tau}}}$

Распределения кроме ${ displaystyle E}$ и ${ displaystyle I}$ обычно можно проследить до них. Например, доля частиц, покидающих контрольный объем за время ${ displaystyle t}$ с возрастом больше или равным ${ Displaystyle тау}$ количественно оценивается с помощью функция вымывания ${ displaystyle W}$, который является дополнением к одному из совокупного возрастного распределения выхода:

${ Displaystyle W ( tau, t) = 1- int _ {0} ^ { tau} E (s, t) , ds}$

Средние

Средний возраст и среднее время пребывания

В средний возраст всех частиц внутри контрольного объема за раз т это первый момент возрастного распределения:^[2][3]

${ Displaystyle тау _ {а} (т) = int _ {0} ^ { infty} тау I ( тау, т) , д тау}$

В среднее время пребывания или же среднее время доставки частиц, покидающих контрольный объем во время т - это первый момент распределения времени пребывания:^[2][3]

${ displaystyle tau _ {t} (t) = int _ {0} ^ { infty} tau E ( tau, t) , d tau.}$

Средний возраст и среднее время прохождения обычно имеют разные значения даже в стационарных условиях:^[2]

• ${ Displaystyle тау _ {а} < тау _ {т}}$: примеры включают воду в озере с входом и выходом на противоположных сторонах и радиоактивный материал представленный высоко в стратосфера по испытание ядерной бомбы и фильтрация до тропосфера.
• ${ Displaystyle тау _ {а} = тау _ {т}}$: E и я находятся экспоненциальные распределения. Примеры включают радиоактивный распад и химические реакции первого порядка (где скорость реакции пропорциональна количеству реагент ).
• ${ Displaystyle тау _ {а}> тау _ {т}}$: большинство частиц, попадающих в контрольный объем, проходят быстро, но большая часть частиц, содержащихся в контрольном объеме, проходит медленно. Примеры включают воду в озере, вход и выход которого расположены близко друг к другу и водяной пар поднимающийся с поверхности океана, который по большей части быстро возвращается в океан, в то время как остальное остается в атмосфере и возвращается намного позже в виде дождя.^[2]

Время оборота

Если поток устойчивый и консервативный, среднее время пребывания равно соотношению между количеством жидкости, содержащейся в контрольном объеме, и расходом через него:^[2]

${ displaystyle left. { begin {align} { frac { partial I} { partial t}} = { frac {dm} {dt}} = 0 & f _ { text {in}} = f _ { text {out}} = f & end {align}} right } подразумевает tau _ {t} = { frac {m} {f}}}$

Это соотношение широко известно как время оборота или же время промывки.^[4] Применительно к жидкостям он также известен как гидравлическое время удержания (HRT), гидравлическое время пребывания или же время гидравлической задержки.^[5] В области химического машиностроения это также известно как пространство-время.^[6]

Обратите внимание, что время пребывания определенного соединения в смеси равно времени оборота (как соединения, так и смеси) только в том случае, если соединение не принимает участия в какой-либо химической реакции (в противном случае его поток не консервативный) и его концентрация униформа.^[3]

Хотя эквивалентность времени пребывания и отношения ${ displaystyle m / f}$ не выполняется, если поток не является стационарным или не консервативным, он сохраняется в среднем если поток устойчивый и консервативный в среднем, и не обязательно в любой момент. В таких условиях, которые обычны в теория массового обслуживания и система управления цепями поставок, отношение известно как Закон Литтла.

Простые модели потока

Расчетные уравнения - это уравнения, связывающие пространство-время с дробной конверсией и другими свойствами реактора. Для разных типов реакторов были выведены различные расчетные уравнения, и в зависимости от реактора уравнение более или менее похоже на уравнение, описывающее среднее время пребывания. Часто уравнения конструкции используются для минимизации объема реактора или объемного расхода, необходимого для работы реактора.^[7]

Реактор с поршневым потоком

В идеале реактор идеального вытеснения (PFR) частицы жидкости уходят в том же порядке, в котором они прибыли, не смешиваясь с частицами впереди и сзади. Следовательно, частицы, попадающие во время т выйдет вовремя т + Т, все проводят время Т внутри реактора. Распределение времени пребывания будет тогда Дельта-функция Дирака задерживается Т:

${ Displaystyle Е ( тау) = дельта ( тау-Т) ,}$

Среднее значение Т и дисперсия равна нулю.^[1]

RTD реального реактора отличается от RTD идеального реактора в зависимости от гидродинамики внутри корпуса. Ненулевое отклонение указывает на то, что на пути движения жидкости имеется некоторая дисперсия, которая может быть связана с турбулентностью, неоднородным профилем скорости или диффузией. Если среднее значение распределения раньше ожидаемого времени Т это указывает на то, что есть застойная жидкость внутри судна. Если кривая RTD показывает более одного основного пика, это может указывать на образование каналов, параллельные пути к выходу или сильную внутреннюю циркуляцию.

В реакторах PFR реагенты входят в реактор с одного конца и вступают в реакцию при движении вниз по реактору. Следовательно, скорость реакции зависит от концентраций, которые меняются вдоль реактора, что требует интегрирования обратной скорости реакции с дробной конверсией.

${ displaystyle tau = C_ {AO} int { frac {1} {(- r_ {A})}} , df_ {A}}$

Реактор периодического действия

Реакторы периодического действия - это реакторы, в которых реагенты помещаются в реактор в момент времени 0 и реагируют, пока реакция не остановится. Следовательно, пространственное время такое же, как и среднее время пребывания в реакторе периодического действия.

${ displaystyle tau = N_ {AO} int { frac {1} {(- r_ {A}) V_ {R}}} , df_ {A}}$

Реактор непрерывного действия с мешалкой

В идеале реактор непрерывного действия с мешалкой (CSTR), поток на входе полностью и мгновенно смешивается с объемом реактора. Реактор и выходящая жидкость всегда имеют одинаковый однородный состав. Распределение времени пребывания экспоненциально:

${ displaystyle E ( tau) = { frac {1} {T}} exp left ({ frac {- tau} {T}} right).}$

Среднее значение Т а дисперсия равна 1.^[1] Заметным отличием от реактора с поршневым потоком является то, что материал, введенный в систему, никогда не покинет ее полностью.^[4]

В действительности невозможно добиться такого быстрого перемешивания, так как обязательно существует задержка между любой молекулой, проходящей через вход и выходящей, и, следовательно, RTD реального реактора будет отклоняться от идеального экспоненциального затухания, особенно в случае реакторов большой мощности. Например, будет некоторая конечная задержка перед E достигает своего максимального значения, и продолжительность задержки будет отражать скорость массопереноса в реакторе. Как было отмечено для реактора с поршневым потоком, раннее среднее значение будет указывать на наличие некоторого количества застойной жидкости внутри емкости, в то время как наличие нескольких пиков может указывать на наличие каналов, параллельные пути к выходу или сильную внутреннюю циркуляцию. Короткозамкнутая жидкость внутри реактора будет отображаться на кривой RTD в виде небольшого импульса концентрированного индикатора, который достигает выхода вскоре после впрыска. Реагенты непрерывно поступают и покидают резервуар, где они смешиваются. Следовательно, реакция протекает со скоростью, зависящей от концентрации на выходе:

${ displaystyle tau = { frac {C_ {A { text {in}}} - C_ {A { text {out}}}} {- r_ {A}}} }$

Ламинарный проточный реактор

В реактор с ламинарным потоком, жидкость течет через длинную трубку или реактор с параллельными пластинами, и поток идет слоями, параллельными стенкам трубки. Скорость потока - параболическая функция радиуса. В отсутствие молекулярная диффузия, RTD^[8]

${ displaystyle E ( tau) = { begin {cases} 0 & tau leq T / 2 [5pt] { dfrac {T ^ {2}} {2 tau ^ {3}}} & тау> Т / 2. end {case}}}$

Разница бесконечна. В реальном реакторе диффузия в конечном итоге приведет к перемешиванию слоев, так что хвостовая часть RTD станет экспоненциальной, а дисперсия конечной; но реакторы с ламинарным потоком могут иметь отклонение больше 1, максимум для реакторов CTSD.^[1]

Рециркуляционные реакторы

Рециркуляционные реакторы представляют собой реакторы с рециркуляционным контуром. Следовательно, они ведут себя как гибрид между PFR и CSTR.

${ Displaystyle тау = C_ {AO} (R + 1) int { frac {1} {(- r_ {A})}} , df_ {A}}$

Во всех этих уравнениях:${ displaystyle -r_ {A}}$ скорость потребления А, реагент. Это равно коэффициенту выражения А участвует в. Выражение скорости часто связано с дробным преобразованием как через потребление А и через любые k изменения температуры, зависящие от преобразования.^[7]

Реакции с переменным объемом

В некоторых реакциях реагенты и продукты имеют существенно разные плотности. Следовательно, по мере протекания реакции ее объем изменяется. Этот переменный объем добавляет термины в расчетные уравнения. Принимая во внимание это изменение объема, объем реакции становится:

${ displaystyle V_ {R} = V_ {R { text {initial}}} (1- delta _ {A} f_ {A})}$

Включение этого в уравнения проектирования приводит к следующим уравнениям:

Партия

${ displaystyle tau = N_ {AO} int { frac {1} {(- r_ {A}) V_ {R} (1- delta _ {A} f_ {A})}} , df_ { A}}$

Реакторы пробкового типа

${ displaystyle tau = C_ {AO} int { frac {1} {(- r_ {A}) (1- delta _ {A} f_ {A})}} , df_ {A}}$

Реакторы непрерывного действия с мешалкой

${ displaystyle tau = { frac {C_ {A { text {in}}} - C_ {A { text {out}}}} {- r_ {AF} (1- delta _ {A} f_ {A})}} }$

Обычно, когда реакции происходят в жидкой и твердой фазах, изменение объема из-за реакции не является достаточно значительным, чтобы его нужно было учитывать. Реакции в газовой фазе часто имеют значительные изменения объема, и в этих случаях следует использовать эти модифицированные уравнения.^[7]

Экспериментальное определение RTD

Распределение времени пребывания измеряется путем введения нереактивного трассирующий в систему на входе. Его входная концентрация изменяется в соответствии с известной функцией и измеряется выходная концентрация. Индикатор не должен изменять физические характеристики жидкости (равная плотность, равная вязкость) или гидродинамический условия, и это должно быть легко обнаруживаемым.^[9]В общем, изменение концентрации трассера будет либо пульс или шаг. Возможны и другие функции, но они требуют дополнительных вычислений для деконволютный кривая RTD.

Импульсные эксперименты

Этот метод требовал введения очень небольшого объема концентрированного индикатора на входе в реактор, чтобы он приближался к Дельта-функция Дирака.^[10][8] Хотя бесконечно короткий впрыск не может быть произведен, его можно сделать намного меньше, чем среднее время пребывания в сосуде. Если масса трассера, ${ displaystyle M}$, вводится в сосуд объемом ${ displaystyle V}$ и ожидаемое время пребывания ${ Displaystyle тау}$, результирующая кривая ${ displaystyle C (t)}$ может быть преобразована в безразмерную кривую распределения времени пребывания с помощью следующего соотношения:

${ Displaystyle E (t) = { гидроразрыва {C (t)} { int _ {0} ^ { infty} C (t) , dt}}}$

Шаговые эксперименты

Концентрация трассера в ступенчатом эксперименте на входе в реактор скачкообразно изменяется от 0 до ${ displaystyle C_ {0}}$. Концентрация трассера на выходе измеряется и нормируется на концентрацию ${ displaystyle C_ {0}}$ получить безразмерную кривую ${ Displaystyle F (т)}$ который идет от 0 до 1:

${ Displaystyle F (t) = { frac {C (t)} {C_ {0}}}.}$

Ступенчатые и импульсные характеристики реактора связаны следующим образом:

${ Displaystyle F (t) = int _ {0} ^ {t} E (t ') , dt' qquad E (t) = { frac {dF (t)} {dt}}}$

Пошаговый эксперимент часто легче выполнить, чем импульсный, но он имеет тенденцию сглаживать некоторые детали, которые может показать импульсный отклик. Легко численно интегрировать экспериментальный импульсный отклик, чтобы получить очень качественную оценку ступенчатого отклика, но обратное не так, потому что любой шум при измерении концентрации будет усилен численным дифференцированием.

Приложения

Химические реакторы

Кривая RTD для достаточно хорошо перемешанного реактора

В химические реакторы, цель - заставить компоненты реагировать с высоким урожай. В однородном, реакция первого порядка, вероятность реакции атома или молекулы зависит только от времени их пребывания:

${ Displaystyle P _ { mathrm {R}} = exp left (-kt right)}$

для константа скорости ${ displaystyle k}$. Для RTD средняя вероятность равна отношению концентрации ${ displaystyle a}$ компонента до и после:^[1]

${ displaystyle { overline {P _ { mathrm {R}}}} = a _ { mathrm {out}} / a _ { mathrm {in}} = int _ {0} ^ { infty} exp left (-kt right) E (t) , dt.}$

Если реакция более сложная, то выходной сигнал не определяется однозначно RTD. Это также зависит от степени микросмешивание, смешение между молекулами, поступившими в разное время. Если перемешивания нет, система называется полностью изолирован, а вывод можно представить в виде

${ displaystyle a _ { mathrm {out}} = int _ {0} ^ { infty} a _ { mathrm {batch}} (t) E (t) , dt.}$

Для данного RTD существует верхний предел возможного перемешивания, называемый максимальная смешанность, и это определяет достижимую доходность. Реактор непрерывного действия с мешалкой может быть где угодно в диапазоне от полностью изолированного до идеальное смешивание.^[1]

RTD химических реакторов может быть получен CFD симуляции. Можно следовать той же процедуре, которая выполняется в экспериментах. Импульс инертных индикаторных частиц (в течение очень короткого времени) вводится в реактор. Линейное движение трассирующих частиц регулируется вторым законом движения Ньютона, и между жидкостью и трассерами устанавливается односторонняя связь. В одностороннем соединении жидкость влияет на движение индикатора за счет силы сопротивления, в то время как индикатор не влияет на жидкость. Размер и плотность трассеров выбраны настолько малыми, что постоянная времени трассеров становится очень мало. Таким образом, частицы индикатора точно следуют по тому же пути, что и жидкость. ^[11].

Поток грунтовых вод

Гидравлическое время пребывания (HRT) - важный фактор в транспортировке токсинов из окружающей среды или других химикатов через грунтовые воды. Время, в течение которого загрязнитель перемещается через очерченное подповерхностное пространство, связано с насыщением и гидравлическая проводимость почвы или камня.^[12] Пористость является еще одним важным фактором, способствующим подвижности воды через землю (например, по направлению к уровень грунтовых вод ). Пересечение между плотностью пор и размером определяет степень или величину скорости потока через среду. Эту идею можно проиллюстрировать путем сравнения путей, которыми движется вода. глина против гравий. Время удерживания на заданном вертикальном расстоянии в глине будет больше, чем на том же расстоянии в гравии, даже если они оба характеризуются как материалы с высокой пористостью. Это связано с тем, что размер пор в гравийной среде намного больше, чем в глине, и поэтому гидростатическое напряжение работает против недр градиент давления и гравитация.

Поток подземных вод является важным параметром, который необходимо учитывать при проектировании бассейнов пустой породы для добыча полезных ископаемых операции. Пустая порода представляет собой неоднородный материал с частицами от валунов до частиц размером с глину, и он содержит сульфидные загрязнители которые необходимо контролировать таким образом, чтобы они не ухудшали качество грунтовых вод, а также чтобы сток не создавал экологических проблем в прилегающих районах.^[12] Аквитарды представляют собой глиняные зоны, которые могут иметь такую ​​степень непроницаемости, что частично или полностью задерживают поток воды.^[5][13] Эти глиняные линзы могут замедлить или остановить просачивание в грунтовые воды, хотя, если водоносный слой сломан и загрязнен, он может стать долгосрочным источником загрязнения грунтовых вод из-за его низкой проницаемости и высокой HRT.^[13]

Очистка воды

Первичное лечение для сточных вод или питьевой воды включает отстаивание в осаждение камера, чтобы удалить как можно больше твердого вещества перед применением дополнительных обработок.^[5] Удаляемое количество контролируется гидравлическим временем пребывания (HRT).^[5] Когда вода течет через объем с меньшей скоростью, меньше энергии доступно для удержания твердых частиц в потоке, и у них больше времени, чтобы осесть на дно. Типичное время HRT для отстойников составляет около двух часов,^[5] хотя некоторые группы рекомендуют более длительное время для удаления микрозагрязнители такие как фармацевтические препараты и гормоны.^[14]

Дезинфекция это последний шаг в третичное лечение сточных вод или питьевой воды. Типы патогенов, которые встречаются в неочищенной воде, включают те, которые легко уничтожаются, например бактерии и вирусы, и более надежные, такие как простейшие и кисты.^[5] В дезинфекционной камере должна быть достаточно длительная HRT, чтобы убить или отключить их всех.

Наука о поверхности

Атомы и молекулы газа или жидкости могут быть захвачены на твердой поверхности в процессе, называемом адсорбция. Это экзотермический процесс включая выпуск высокая температура, а нагрев поверхности увеличивает вероятность того, что атом улетит в течение заданного времени. При заданной температуре ${ displaystyle T}$, время пребывания адсорбированного атома определяется выражением

${ displaystyle tau = tau _ {0} exp left ({ frac {E _ { mathrm {a}}} {RT}} right),}$

куда ${ displaystyle R}$ это газовая постоянная, ${ displaystyle E _ { mathrm {a}}}$ является энергия активации, и ${ displaystyle tau _ {0}}$ является префактором, который коррелирует с временами колебаний поверхностных атомов (обычно порядка ${ displaystyle 10 ^ {- 12}}$ секунд).^{[15]:27[16]:196}

В вакуумная техника время пребывания газов на поверхностях вакуумной камеры может определять давление из-за дегазация. Если камера может быть нагрета, вышеприведенное уравнение показывает, что газы могут быть «сожжены»; но если нет, то необходимы поверхности с малым временем пребывания для достижения сверхвысокий вакуум.^[16]:195

Относящийся к окружающей среде

С экологической точки зрения определение времени пребывания адаптировано к грунтовым водам, атмосфере, ледники, озера, ручьи и океаны. В частности, это время, в течение которого вода остается в водоносном горизонте, озере, реке или другом водоеме, прежде чем продолжить движение вокруг гидрологический цикл. Время может варьироваться от дней для мелкого гравия водоносные горизонты до миллионов лет для глубоких водоносных горизонтов с очень низкими значениями для гидравлическая проводимость. Время пребывания воды в реках составляет несколько дней, а в больших озерах - до нескольких десятилетий. Время пребывания континентальных ледяных щитов составляет сотни тысяч лет, малых ледников - несколько десятилетий.

Приложения времени пребывания в грунтовых водах полезны для определения количества времени, которое потребуется загрязнителю, чтобы достичь и загрязнять источник питьевой воды грунтовых вод и в какой концентрации она будет поступать. Это также может работать с противоположным эффектом, чтобы определить, как скоро источник грунтовых вод станет незагрязненным из-за притока, оттока и объема. Время пребывания озер и ручьев также важно для определения концентрации загрязняющих веществ в озере и того, как это может повлиять на местное население и морскую жизнь.

Гидрология, изучение воды, обсуждает водный баланс с точки зрения времени пребывания. Количество времени, которое вода проводит на каждой стадии жизни (ледник, атмосфера, океан, озеро, ручей, река), используется для того, чтобы показать взаимосвязь всей воды на Земле и ее взаимосвязь в различных формах.

Фармакология

Большой класс наркотики находятся ингибиторы ферментов это привязано к ферменты в организме и подавляют их активность. В этом случае интерес представляет время пребывания лекарственного средства на мишени (время, в течение которого лекарство остается связанным с мишенью). Желательны препараты с длительным временем пребывания, поскольку они остаются эффективными дольше и, следовательно, могут использоваться в более низких дозах.^[17]:88 Это время пребывания определяется кинетика взаимодействия,^[18] например, насколько дополняют друг друга форма и заряды мишени и лекарственного средства, и находятся ли внешние молекулы растворителя вне сайт привязки (тем самым предотвращая разрыв образовавшихся связей),^[19] и пропорционален период полураспада из химическая диссоциация.^[18] Один из способов измерения времени пребывания - преинкубация-разведение эксперимент, в котором целевой фермент инкубируют с ингибитором, дают возможность достичь равновесия, а затем быстро разбавляют. Количество продукта измеряется и сравнивается с контролем, в котором не добавлен ингибитор.^[17]:87–88

Время пребывания может также относиться к количеству времени, которое лекарство проводит в той части тела, где ему необходимо абсорбироваться. Чем дольше время пребывания, тем больше его можно абсорбировать. Если препарат доставляется перорально и предназначен для верхний кишечник, он обычно движется вместе с пищей, и время его пребывания примерно такое же, как у еды. Обычно это позволяет абсорбироваться от 3 до 8 часов.^[20]:196 Если препарат доставляется через слизистая оболочка во рту время пребывания короткое, потому что слюна смывает его. Стратегии увеличения этого времени пребывания включают: биоадгезив полимеры, десны, леденцы и сухие порошки.^[20]:274

Биохимический

В эксклюзионная хроматография время пребывания молекулы связано с ее объемом, который примерно пропорционален ее молекулярной массе. Время пребывания также влияет на производительность ферментеры непрерывного действия.^[1]

Биотопливные элементы использовать метаболические процессы анодофилов (электроотрицательный бактерии) для преобразования химической энергии органических веществ в электричество.^[21][22][23] Механизм биотопливного элемента состоит из анод и катод которые разделены внутренним протонообменная мембрана (PEM) и подключены по внешней цепи с внешней нагрузкой. Анодофилы растут на аноде и потребляют биоразлагаемые органические молекулы для производства электронов, протонов и углекислый газ газа, и, путешествуя по цепи, электроны питают внешнюю нагрузку.^[22][23] HRT для этого приложения - это скорость, с которой исходные молекулы проходят через анодную камеру.^[23] Это можно определить количественно, разделив объем анодной камеры на скорость, с которой исходный раствор проходит в камеру.^[22] Гидравлическое время пребывания (HRT) влияет на скорость загрузки субстрата микроорганизмами, потребляемыми анодофилами, что влияет на электрическую мощность.^[23][24] Более длинные HRT снижают нагрузку на субстрат в анодной камере, что может привести к снижению популяции анодофилов и производительности при дефиците питательных веществ.^[23] Более короткие HRT поддерживают развитие не-экзоэлектрогенный бактерии, которые могут уменьшить Кулоновская эффективность электрохимические характеристики топливного элемента, если анодофилы должны конкурировать за ресурсы или если у них нет достаточно времени для эффективного разложения питательных веществ.^[23]

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешняя ссылка

• Среднее время пребывания (MRT): понимание того, как долго молекулы лекарства остаются в организме
• Рассчитайте время удерживания гидравлической жидкости (Леннтех)