Testing a mathematical model for initial chemical reaction fouling using a dilute protein solution

Authors

  • Ian C. Rose,

    1. Department of Chemical and Biological Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1ZA, Canada
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  • A. Paul Watkinson,

    1. Department of Chemical and Biological Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1ZA, Canada
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  • Norman Epstein

    Corresponding author
    1. Department of Chemical and Biological Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1ZA, Canada
    • Department of Chemical and Biological Engineering, The University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1ZA, Canada
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Abstract

A 1 wt% lysozyme solution was used as a model fluid to test a previously formulated mathematical model for the initial chemical reaction fouling rate of a heat transfer surface. The experimental results showed that, at a given wall temperature, a maximum initial fouling rate existed over a range of fluid velocities. The maximum rate and the fluid velocity at which it occurred both increased as the wall temperature increased. These observations were consistent with the model. Quantitatively, the average absolute percent deviation between the experimental results and the optimum model predictions was 23,3%. The decrease in initial fouling rate with increasing velocity at high fluid velocities was even greater than predicted by the model.

Abstract

On a utilisé une solution de lysozyme de 1% en poids comme fluide modèle pour tester un modèle mathématique préalablement formulé pour la vitesse d'encrassement de réaction chimique initiale d'une surface de transfert de chaleur. Les résultats expérimentaux montrent qu'à une température de paroi donnée, il existe une vitesse d'encrassement initiale maximale dans une gamme de vitesses de fluide. La vitesse maximale et la vitesse de fluide auxquelles se produit l'encrassement augmentent toutes deux avec l'augmentation de la température. Ces observations concordent avec le modèle. Sur le plan quantitatif, l'écart en pourcentage absolu moyen entre les résultats expérimentaux et les prédictions du modèle optimales sont de 23,3%. La diminution de la vitesse d'encrassement initiale observée avec l'augmentation de la vitesse à de hautes vitesses de fluide est měme plus importante que celle prédite par le modèle.

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