Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Minimalne prędkości fluidyzacji podczas płukania wybranych złóż filtracyjnych

Guzdek Paweł, Zielina Michał

Instal

|

2024

|

nr 7/8

44--50

PL

Filtracja pospieszna jako jeden z istotnych procesów jednostkowych w uzdalnianiu wody wymaga odpowiednio zaprojektowanego procesu płukania złóż filtracyjnych. Istotnym zagadaniem wpływającym na prawidłową hydraulikę płukania wstecznego jest określenie minimalnej prędkości fluidyzacji. Prędkość ta jest zależna od cech fizycznych materiałów filtracyjnych, takich jak: gęstość, porowatość, uziarnienie a także kształt ziaren złóż. Określenie tych wielkości umożliwia wykonanie obliczeń minimalnej prędkości fluidyzacji istotnej ze względu na możliwość określenia momentu początku ekspansji złoża, wyznaczenia minimalnego przepływu na jaki dobiera się pompę płuczącą. W ramach przeprowadzonych badań wyznaczono parametry fizyczne najczęściej stosowanych materiałów filtracyjnych takich jak piasek i hydrantracyt, a także coraz częściej wykorzystywanych w ostatnich latach w Europie złóż keramzytowych o wysokiej i niskiej gęstości. Zmierzone wartości wykorzystano w obliczeniach minimalnej prędkości fluidyzacji (Vmf) najczęściej stosowanymi w literaturze równaniami. Wyniki obliczeń minimalnych prędkości fluidyzacji złóż zestawiano z wynikami przeprowadzanych pomiarów eksperymentalnych w skali półtechnicznej laboratoryjnej. Analizując uzyskane wyniki stwierdzono, że minimalną prędkość fluidyzacji dla piasku kwarcowego oraz keramzytu wysokiej gęstości najlepiej wyznaczyć wzorem Gidaspow’a, natomiast minimalną prędkość fluidyzacji hyroantracytu oraz keramzytu o niskiej gęstości najdokładniej oblicza się ze wzoru opracowanego przez Majcherek.

EN

Rapid filtration as one of the important unit processes in water treatment requires a properly designed process of rinsing filter beds. An important issue affecting the correct backwash hydraulics is determining the minimum fluidization velocity. This velocity depends on the physical characteristics of filter materials, such as density, porosity, grain size and the shape of bed grains. Determining these values makes it possible to calculate the minimum fluidization speed, which is important for determining the moment of the beginning of the bed expansion and determining the minimum flow for which the rinsing pump is selected. As part of the research, the physical parameters of the most commonly used filter materials, such as sand and hydranthracite, were determined, as well as the high- and low-density expanded clay deposits that have been increasingly used in Europe in recent years. The measured values were used in the calculation of the minimum fluidization velocity (Vmf) using the equations most commonly used in the literature. The results of calculations of the minimum fluidization velocities of the beds were compared with the results of experimental measurements carried out on a semi-technical laboratory scale. Analyzing the obtained results, it was found that the minimum fluidization velocity for quartz sand and high-density expanded clay is best determined using Gidaspow's formula, while the minimum fluidization velocity for hyroanthracite and low-density expanded clay is most precisely calculated by the formula used by Majcherek.

2

Wpływ temperatury na proces spalania paliw typu RDF w warstwie fluidalnej

Kaczyński Konrad, Pełka Piotr

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 5

47--58

PL

Obecnie ze względu na narastające potrzeby energetyczne świata oraz świadomość zagrożeń związanych z emisją gazów cieplarnianych, wykorzystanie energii z odpadów staje się coraz bardziej pożądane. Fluidalna technologia spalania to czysta i wydajna technologia ze względu na doskonałe właściwości mieszania i wymiany ciepła. Pozwala ona na wykorzystanie paliw nie tylko takich jak węgiel, czy biomasa, ale również komunalne odpady stałe. Coraz powszechniejszą tendencją jest częściowe lub całkowite zastąpienie paliw kopalnych przez paliwa alternatywne m.in. biomasę i RDF/SRF. Wartość opałowa tych paliw jest wysoka, zbliżona do węgla brunatnego. Największym wyzwaniem w stosowaniu paliw alternatywnych jest ogromne zróżnicowanie właściwości chemicznych i fizycznych tych paliw. W pracy przedstawiono analizę procesu spalania wytworzonych z odpadów komunalnych peletów RDF w zmiennej temperaturze prowadzonego procesu spalania. Badania przeprowadzono na reaktorze laboratoryjnym z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym. Badania Zostały przeprowadzone w trzech różnych temperaturach komory spalania: 850°C, 750°C i 650°C i w strumieniu materiału inertnego Gs=2,5kg/m2s i Gs=5kg/m2s modelującym warunki w rzeczywistym palenisku. Z badań wynika, że technologia fluidalna może być uważana za jedną z bardziej efektywnych metod unieszkodliwiania odpadów komunalnych przy jednoczesnym wykorzystaniu ich potencjału energetycznego. Mogą one być z powodzeniem wykorzystywane zarówno w procesie spalania oraz zgazowania, czy pirolizy.

EN

Nowadays, due to the growing energy needs of the world and awareness of the threats associated with greenhouse gas emissions, the use of energy from waste is becoming more and more desirable. Fluidized bed combustion technology is a clean and efﬁcient technology in view of its excellent mixing and heat transfer characteristics. It allows the use of fuels not only such as coal or biomass, but also municipal solid waste. The current trend is to partially or fully replace fossil fuels by alternative fuels such as biomass and Refuse Derived Fuel (RDF )/ Solid Recovered Fuels (SRF). The caloriﬁc value of these fuels is high, while also competitive in comparison with lignite. The biggest challenge in the use of alternative is that these fuels have different physical and chemical properties. The paper presents an analysis of the combustion process of RDF pellets produced from municipal waste at a variable temperature of the combustion process. Tests were carried out in a laboratory reactor with a circulating ﬂuidized bed. The research was carried out at three different temperatures of the combustion chamber: 850°C, 750°C and 650°C and in the stream of material Gs=2.5kg/mzs and Gs=5kg/mzs modeling the conditions in a real boiler. The study shows that ﬂuidized bed combustion can be considered to be one of the most efﬁcient methods of neutralizing municipal waste while using its energy potential. They can be successfully used both in the process of combustion and gasiﬁcation or pyrolysis

3

Eliminacja węgla z koncentratu miedzi w piecu fluidalnym

Urbaniak Roksana, Hadała Beata, Magiera Anna, Olejnik Anna

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 7

707--713

PL

Technologia prażenia koncentratów jest ściśle związana z produkcją miedzi i jest prowadzona w piecu ze złożem fluidalnym. Materiał wsadowy do pieca jest jednocześnie metalonośny i energetyczny ze względu na zawarte w nim związki węgla organicznego oraz siarczki. Prażenie koncentratów ma na celu eliminację węgla organicznego oraz konwersję siarki z formy siarczkowej na siarczanową. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzanych z wykorzystaniem analizy termicznej metodami TG, DTG i DSC, dokonano identyfikacji zakresu występowania zachodzących przemian i zmian masy podczas procesu prażenia wraz ze składem fazowym produktu. Stwierdzono, że możliwe jest skuteczne usuwanie węgla w procesie przemysłowym w zakresie temp. 650-750°C z jednoczesnym prażeniem siarczanującym.

EN

The Cu-bearing concentrates were analyzed for TG, DGT, and DSC thermal anal. Mass changes, both phase and chem. transitions and temp. ranges in which they occurred were identified. It was possible to successfully remove C from Cu concentrates during industrial process run in temp. range 650-750 ̊C and also simultaneously performed sulfating roasting.

4

High performance fluidized bed photoreactor for ethylene decomposition

Rychtowski Piotr, Miądlicki Piotr, Prowans Bartłomiej, Tryba Beata

Polish Journal of Chemical Technology

|

2022

|

Vol. 24, nr 2

50--56

EN

Removal of C2H4 in the air was carried out in the continuous flow reactor with the photocatalytic bed (expanded polystyrene spheres coated by TiO2 or SiO2/TiO2) under irradiation of UV light. Continuous flow of a gas stream through the reactor was realised at the static bed and under bed fluidization. The required flow of a gas stream through the reactor for bed fluidisation was 500–700 ml/min, whereas for the static bed the flow rate of 20 ml/min was used. Fluidized bed reactor appeared to be much more efficient in ethylene removal than that with the stationary bed. It was caused by the increased speed of C2H4 mass transfer to the photocatalyst surface and better utilization of the incident UV light. In the fluidized bed reactor calculated rate of C2H4 degradation was around 10 μg/min whereas in the stationary state 1.2 μg/min only.

5

Remediation of aged hydrocarbon contaminated soil by washing in fluidized bed column

Aouf Mohhamed, Dounit Salah

Archives of Environmental Protection

|

2022

|

Vol. 48, no. 2

15--23

EN

Soil contamination with hydrocarbons represents a worldwide problem, especially for oil-rich countries. soil contamination becomes inevitable due to different accidents, aboveground spills, and leakage, threatening the fauna and flora. The purpose of this study is to remediate One-year aged contaminated soil with crude oil (23490 mg/kg) using the fluidization technique in a laboratory-scale column. Free water and surfactant solutions were used for washing at different operating conditions. The efficiency of the method was evaluated by the calculation of the total petroleum hydrocarbons (TPH) removal ratio. Without the addition of surfactant, the cleaning operation was not sufficiently efficient, especially at room temperature where the removal ratio was only about 18%. Raising the liquid temperature leads to some improvement where the TPH removal ratio reached 49% at 50°C. With the use of solutions containing Sodium Laureth Sulfate (SLES) as a surfactant, an important enhancement of removal ratio was noted, along with an important reduction in operating time, washing solution volume, and energy consumption. The use of alternatively working/stopping operation mode contributes to the improvement of efficiency. TPH removal ratios up to 99% were obtained under some favorable conditions. This research shows encouraging results for expanding towards the industrial level with clean and sustainable resources.

6

Modeling of a Primary Air Distribution in a Plenum Chamber of the 700 MWth Circulating Fluidized Bed Boiler

Mirek Paweł

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no. 5

86–-99

EN

The windbox is a compressed air chamber installed directly beneath the fluidized bed boiler grid and is designed to evenly distribute air across the entire cross-section of the air distributor. Due to the large volume of the plenum chambers, it is very difficult to experimentally determine the flow conditions within them. Therefore, the analysis of airflow in these devices is usually performed using computational fluid dynamics tools. The article presents the results of modeling primary air distribution in the plenum chamber of the 700 MWth circulating fluidized bed boiler operating in PGE GiEK S.A. Turów Power Plant Division. Based on the results of calculations performed using the ANSYS Fluent software, the basic problems of the design windbox geometry were identified and a method for improving the uniformity of the gas flow under the grid was proposed. As can be seen from the results obtained, the design geometry of the windbox does not provide the required uniformity of air distribution under the grid.

7

Taśmowe fluidyzacyjne tunele zamrażalnicze. Część 1

Golus Stefan

Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

|

2020

|

nr 1-2

17--24

EN

Fluidized bed freezers with conveyor belts. Part 1

8

The effect of porosity on the reactivity of calcium sorbents

Wichliński Michał, Kobyłecki Rafał

Mineralogia

|

2020

|

Vol. 51, iss. 1

37--45

EN

The current work presents the results of seven sorbent samples investigated with respect to SO2 capture. The sorbents’ reactivity and capacity indexes were determined, and the tests were carried out in accordance with the ‘classical’ procedure for limestone sorbents. The reactivity indexes (RIs) of the tested samples were in the range of 2.57 and 3.55 (mol Ca)/(mol S), while the absolute sorption coefficients as determined by the capacity index (CI) varied between 87.9 and 120.6 (g S)/(kg of sorbent). Porosimetric analysis was also carried out and the specific surface area of the samples was found to be between 0.2 and 1.7 m2 /g. The number of micro-, meso- and macro-pores in individual samples was determined from the corresponding pore size distribution histograms, and the values of sorbent RIs and CIs were correlated with the samples’ total porosity and specific surface.

9

Emisje zanieczyszczeń ze spalania biomasy w chemicznej pętli tlenkowej przy użyciu ilmenitu jako nośnika tlenu

Idziak Kamil, Czakiert Tomasz, Żyłka Anna, Krzywański Jarosław, Nowak Wojciech

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

82--86

PL

W pracy zaprezentowano emisje wybranych zanieczyszczeń gazowych pochodzących z fluidalnego spalania biomasy w chemicznej pętli tlenkowej. Do pomiaru stężenia zanieczyszczeń w gazach spalinowych użyto analizatora Gasmet DX-4000, który wykorzystuje Transformatę Fouriera w podczerwieni (FTIR). Analizator sprzężony jest z programem CALCMET, który posłużył do akwizycji danych. Technologia spalania w pętli chemicznej (Chemical Looping Combustion) charakteryzuje się użyciem stałych nośników tlenu, które cyklicznie poddawane są reakcjom utleniania w reaktorze powietrznym oraz redukcji w reaktorze paliwowym. W przedstawionych badaniach nośnikiem tlenu był ilmenit, który składa się głównie z FeTiO3, TiO2 oraz Fe2O3. Otrzymane wyniki pochodzą z eksperymentu przeprowadzonego na stanowisku badawczym do fluidalnego spalania paliw stałych w pętli chemicznej (FB-CLC-SF) o mocy ok. 5 kW. Eksperyment prowadzony był z użyciem biomasy- zrębków drewnianych jako paliwa.

EN

The paper presents the emission of selected gaseous pollutants from fluidized biomaas in the Chemical Looping Combustion. To measure the concentration of flue gas, the Gasmet DX-4000 analazer used the Infrared Fourier Transform (FTIR). The analyser is linked to CALCMET, which is used for data acquisition. Chemical Looping Combustion is charac-terized by the use of solid oxygen carrier that are cyclically subjected to oxidation reactions in the Air Reactor and reduction in the Fuel Reactor. In the presented studies, the oxygen carrier was ilmenite, which consists mainly of FeTiO3, TiO2 and Fe2O3. The results are based on an experiment conducted on a fluidized bed Chemical Looping Combustion (FB-CLC- SF) test rig with a power rating of about 5 kW. The experiment was conducted using biomass- wood chips as fuel.

10

Analiza ubytku masy ziarna węgla w atmosferze utleniającej oraz obojętnej w zmiennej temperaturze panującej w komorze paleniskowej w dwufazowym przepływie z udziałem materiału inertnego

Kaczyński Konrad, Kaczyńska Katarzyna, Pełka Piotr

Rynek Energii

|

2019

|

Nr 1

87--97

PL

Celem niniejszej pracy była analiza procesu erozyjnego ubytku masy pojedynczego ziarna węgla podczas jego spalania w różnych warunkach warstwy fluidalnej. W pierwszej części badano ubytek masy ziaren węgla spalanych w trzech temperaturach 850oC, 750oC i 650oC. Wykazano, że wzrost temperatury panującej w komorze paleniskowej znacznie przyspiesza proces ubytku masy spalanych ziaren węgla. Spalanie w strudze materiału inertnego intensyfikuje proces ubytku masy spalanych ziaren węgla. Zwiększenie temperatury w większym stopniu przyspiesza ubytek masy spalanych ziaren niż zwiększanie strumienia materiału inertnego. W drugim etapie analizowano wpływ atmosfery utleniającej na ubytek masy spalanego ziarna. Badania prowadzono w temperaturze 750°C i w atmosferach: powietrza oraz mieszanin: 21% O2 i 79% CO2, 25% O2 i 75% CO2, 30% O2 i 70% CO2. Pomiary prowadzono bez materiału inertnego oraz przy Gs=2,5kg/m2s. Wykazano, że dostarczenie w obszar spalania większej ilości utleniacza przyspiesza proces spalania. Obecność materiału inertnego intensyfikując proces spalania wpływa również na szybkość ubytku masy badanego ziarna. Analizowano również ubytek masy węgla wywołanego mechanicznym oddziaływaniem materiału inertnego (Gs=2,5 kg/m2s oraz Gs=5 kg/m2s). W wyniku przeprowadzonych analiz potwierdzono istnienie ścisłego związku między procesem erozji, a procesem spalania.

EN

The research has been carried out on the specially constructed test stand. For testing manually polished spherical particles chosen from arbitrary real coal particles were used with diameter 10 mm. The mass loss of combust particles with a tensometric branch scale was measured. The inert material was quartz sand. The first part of research has been carried out in three different temperatures of combustion chamber: 850°C, 750°C and 650°C. The research has been performed without inert material and with mass rate flow: Gs=2,5kg/m2s and Gs=5kg/m2s. The results obtained during testing show that higher temperature of combustion chamber accelerates the coal particles mass loss. Mass flow rate of inert material intensifies the combustion process and accelerates the coal particles mass loss. In the second stage of experiment the coal particles mass loss in an oxidizing atmosphere at 750°C was analyzed. The research has been performed in air atmosphere and gas compound: 21% O2 and 79% CO2, 25% O2 and 75% CO2, and 30% O2 and 70% CO2. The research has been carried out without inert material in air atmosphere and with mass rate flow Gs=2,5kg/m2s. The results obtained so far show that higher oxidant content accelerates the coal particles mass loss. Mass flow rate of inert material intensifies the combustion process. In the third stage of experiment the coal particles mass loss caused by the mechanical interaction of inert material was analyzed. The research has been carried out alternately in an nitrogen atmosphere and in air atmosphere, the mass rate flow of inert material was Gs=2,5kg/m2s and Gs=5kg/m2s. The analysis indicates that both erosion process and combustion are strongly correlated.

11

Badania modelowe uwarunkowań fluidyzacji strefy hyporeicznej

Marciniak Marek, Matusiak Magdalena, Szczucińska Anna, Kaczmarek Mariusz

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

79--85

PL

Strefa hyporeiczna jest obszarem współdziałania wód powierzchniowych i podziemnych. Warunki w jakich funkcjonuje ta strefa mają ważne znacznie dla organizmów roślinnych i zwierzęcych tam bytujących, ale także dla wymiany wód, ich składu chemicznego oraz reakcji zlewni na opady. W warunkach drenażu wód podziemnych przez wody powierzchniowe może dochodzić do fluidyzacji, czyli upłynnienia osadów dennych budujących strefę hyporeiczną. Zjawisko fluidyzacji zachodzi po przekroczeniu przez gradient hydrauliczny wartości jeden. Korzystając z tego warunku przeprowadzono badania symulacyjne funkcjonowania doliny rzecznej w zależności od wielu parametrów morfologicznych, hydrologicznych czy też hydrogeologicznych. Uwzględniono różnicę poziomu wody między warstwą wodonośną a rzeką, szerokość rzeki, współczynnik filtracji i anizotropię warstwy wodonośnej oraz przepuszczalność pionową strefy hyporeicznej. Realnie występujący zakres zmienności poszczególnych parametrów podzielono na podzakresy wartości niskich, średnich i wysokich. Metodą symulacji komputerowych, za pomocą oprogramowania Visual MODFLOW, poszukiwano takich warunków funkcjonowania doliny rzecznej, dla których może wystąpić zjawisko fluidyzacji. Stwierdzono, że fluidyzacja strefy hyporeicznej zależy proporcjonalnie od różnicy między zwierciadłem wód powierzchniowych i podziemnych. Wykazano, że większej skłonności do fluidyzacji można oczekiwać, gdy warstwa wodonośna ma wysoką przepuszczalność hydrauliczną, strefa hyporeiczna cechuje się niską przepuszczalnością pionową, a szerokość cieku jest niewielka.

EN

The hyporheic zone is a contact zone of surface and subsurface waters. One of the specific processes occurring in this zone is hyporheic zone sediment fluidization. The aim of the present study is to define the hydrogeological conditions in a river valley for which the fluidization of the hyporheic zone sediments may occur. The following factors were tested: the difference between the groundwater table and the river water surface, width of the river channel, hydraulic conductivity, and anisotropy of the aquifer sediments, as well as the vertical permeability of the hyporheic zone. The modelling experiments were carried out using the Visual MODFLOW program. The simulations were conducted on three river widths: 3, 6 and 9 m. It was found that the occurrence of fluidization of the hyporheic zone is favoured mainly by the difference between surface water and groundwater table elevation, in the order of 30 m, and the strong anisotropy of aquifers. The likelihood of fluidization occurrence depends on the value of vertical hydraulic conductivity and increases when the hydraulic gradient exceeds 1. The smaller the width of the river, the more favourable conditions for fluidization to occur. It was found that the fluidization of the hyporheic zone depends proportionally on the difference between the surface and ground water table. It has been shown that greater tendency to fluidization can be expected when the aquifer has a high hydraulic conductivity, the hyporheic zone is characterized by low vertical permeability, and the width of the river is small.

12

Influence of initial density of granular stack on transient regime of homogeneous fluidization

Drame A. S., Wang L., Diourte B.

Archives of Mechanics

|

2019

|

Vol. 71, nr 2

155--171

EN

This study complements a series of preliminary experimental studies of the destabilization of a granular stack immersed by fluidization, the particular case being the transient regime of homogeneous fluidization. The significant influence of the initial density (initial volume fraction) of the granular stack on the transient homogeneous fluidization regime is highlighted. An initially loose stack fluidizes turbulently and chaotically in a few seconds, from the injection zone to the top of the granular layer. Conversely, for the same material in an initially dense state, there is a mass takeoff of the stack, which is added to the propagation of porosity wave instability from the bottom to the top of the stack with fast kinetics that decompacts the medium. The results also showed that the velocity of this porosity wave seems almost constant regardless of the fluidization velocity.

13

Fluidyzacja i czas opadania złoża mieszanin o bidyspersyjnym rozkładzie wielkości cząstek

Buczek B., Zabierowski P.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 2

190--194

PL

Przedstawiono wyniki badań nad fluidyzacją i czasem opadania złoża dla bidyspersyjnych mieszanin cząstek. Analizowano wpływ składu mieszaniny cząstek z grup A i C wg klasyfikacji Geldarta, na ich charakterystyki hydrodynamiczne. Oznaczono doświadczalne wartości minimalnej prędkości fluidyzacji, prędkości pęcherzykowania oraz szybkości opadania warstwy. Stwierdzono wzrost zakresu jednorodnej fluidyzacji i obniżenie szybkości opadania mieszanin o HR = 1,25-1,4. Oceniono też możliwość powstawania złoża z ograniczoną fluidyzacją dla mieszanin o skrajnych średnicach ziaren Dmin/Dmaks < 0,096.

EN

Bidispersed mixts. of small and large Al(OH)3 particles were fluidized to study the bed collapse. The effect of the particle mixture of A and C according Geldart classification on their hydrodynamic characteristics was analyzed. The min. fluidization velocity, bubbling velocity, settling time and collapse velocity of the bed were detd. Advantageous increase of the range of homogeneous fluidization and decrease of settling velocity were obsd. for mixts. with Hausner ratio 1.25-1.4. The formation of confined fluidized beds in mixts. with the extreme large grain diams. was also established.

14

Doświadczalne wyznaczanie współczynników dyspersji wzdłużnej w hybrydowym aparacie fluidyzacyjnym airlift

Prończuk M., Bizon K., Tabiś B.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2018

|

nr 22

31--40

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących eksperymentalnego wyznaczania wartości liczby Pecleta dla wybranych stref hybrydowego fluidyzacyjnego aparatu airlift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy. W tym celu przeprowadzono badania znacznikowe metodą bodziec-odpowiedź. Liczbę Pecleta wyznaczono przy użyciu metody momentów oraz algorytmu optymalizacyjnego sprzężonego z jednowymiarowym modelem dyspersyjnym.

EN

This paper presents the results of experimental research concerning determination of Peclet number for selected zones of a hybrid fluidized-bed airlift apparatus with external liquid circulation. For this aim, the tracer stimulus-response experiments were carried out. Peclet number was then determined using the method of moments and optimization algorithm coupled with the one-dimensional dispersion model.

15

A sedimentation model for particulate suspensions in liquid–solid fluidized beds with inclined channels

Li Y., Li N., Qi X., Zhang W., Zhu R.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2018

|

Vol. 54, iss. 3

837--846

EN

The motion characteristics of mineral particles in a modified fluidized bed (mFB) with inclined plates have been studied both theoretically and experimentally. A particulate sedimentation model is built on the fluidization superficial velocity, terminal settling velocity, the device dimensions, the particle properties, and the volume fraction of the particulate suspensions in the inclined channel, which is to describe the motion behavior of particles in mono-disperse suspensions. The experimental particles are a mixture of silica and sand particles with the sizes in the range of 425 - 710 μm and 710 - 880 μm, respectively. Further, the model is extended to describe bi-disperse suspensions. The experimental system is established to be consistent with the theoretical arrangements, aiming to provide more accurate measurements. Specifically, the prediction results are in good agreement with the experimental data with the absolute deviation less than 11%. The results showed that the average solid volume fraction in the inclined channel fluctuates slightly for a given total solid inventory. The theoretical model is of certain practical significance for applications of this system to the classification, separation, and desliming of minerals.

16

The use of a vibrating fluidized bed dryer for the manufacture of high-protein products

Szwedziak K., Moczko J.

Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering

|

2018

|

Vol. 63, nr 4

209--213

EN

Dairy industry liquid products have short terms of validity. Therefore, it has become very popular to produce dairy products in the form of powder. This powder is obtained by a two-step spray drying method. At an initial stage, the raw material is preliminarily dried in a spray dryer (to get 10% moisture). At the following stage, it is thoroughly dried in a vibrating fluidized bed dryer (3-4% moisture). Fluidization is a process, in which dry grains of solid contact fluid to generate a fluidized bed that behaves similarly to boiling liquid. Owing to this process, powder of improved physicochemical properties is formed. The aim of our study was to describe the construction and working principles of a whey vibrating fluidized bed dryer.

PL

Płynne produkty przemysłu mleczarskiego mają krótkie terminy przydatności do spożycia. Dlatego popularne stało się produkowanie sproszkowanych produktów mlecznych. Do produkcji tych proszków stosuje się metodę dwustopniowego suszenia rozpyłowego. W pierwszej fazie surowiec jest suszony w suszarce rozpyłowej (do 10% wilgotności), a następnie dosuszany w wibrofluidyzatorze (3-4% wilgotności). Fluidyzacja to proces kontaktowania się suchych ziaren ciała stałego z płynem, aby wytworzyć złoże fluidalne, które zachowuje się podobnie do wrzącej cieczy. Dzięki temu procesowi powstaje proszek o lepszych właściwościach fizykochemicznych. Celem niniejszej pracy jest opisanie budowy i zasady działania wibrofluidyzatora do serwatki.

17

Model matematyczny fluidyzacji strefy hyporeicznej

Marciniak M., Kaczmarek M., Szczucińska A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2018

|

nr 471, Hydrogeologia, z. 15

89--96

PL

W strefie hyporeicznej dokonuje się wymiana wód powierzchniowych i podziemnych. W warunkach drenażu wód podziemnych, przy wzroście gradientu hydraulicznego, może dojść do fluidyzacji tej strefy. W artykule przedstawiono model matematyczny fluidyzacji strefy hyporeicznej, który wyprowadzono z bilansu sił związanych z filtracją wody przez strefę hyporeiczną. Model matematyczny umożliwia prognozowanie wystąpienia fluidyzacji w zależności od wzrostu położenia zwierciadła wód podziemnych. Przeprowadzono serię testów laboratoryjnych, które potwierdziły prognozę obliczoną z modelu. Przeanalizowano także konsekwencje hydrologiczne i hydrogeologiczne fluidyzacji strefy hyporeicznej takie jak: zanik dobowych fluktuacji zwierciadła wody w strefach źródliskowych oraz zmiana tempa opadania wody w rzece po wezbraniu.

EN

In the hyporheic zone, exchange of surface water and groundwater takes place. During the groundwater drainage and the increase in hydraulic gradient, this zone can be fluidized. The paper presents a mathematical model of hyporheic zone fluidization. It has been obtained from a balance of forces related to the water filtration through the hyporheic zone. The mathematical model makes it possible to predict the occurrence of fluidization depending on the increase in water table position. A series of laboratory tests were carried out, which confirmed the predictions according to the model. The hydrological and hydrogeological influences of hyporheic zone fluidization were also analyzed, namely: the decline of diurnal water level fluctuations in headwaters and the variable rate of decline of water level after rainfall flood.

18

Efektywne suszenie fluidalne materiałów z grupy D wg Geldarta

Kamińska-Pękala A., Ciesielczyk W.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 4

884--890

PL

Przeprowadzono teoretyczną i eksperymentalną analizę suszenia ziarna pszenicy, stanowiącej przykład materiału zaliczanego do grupy D wg klasyfikacji Geldarta. W ramach wstępnych badań testowych określono wpływ metody suszenia na jakość pszenicy, analizując wartości stosownych parametrów. Wyniki badań uzasadniają suszenie pszenicy w układzie fluidalnym. Część pomiarów testowych prowadzono z wykorzystaniem kamery termowizyjnej, odpowiednich czujników i dedykowanego oprogramowania, co umożliwiało kontrolę zmian temperatury i wilgotności względnej powietrza w przekrojach poziomych i pionowych złoża.

EN

Wheat grains were dried in fluidized bed with air at 50–60°C to det. the effect of drying conditions on the dried wheat quality. A thermal imaging camera with appropriate sensors and a software was used to measure temp. changes and relative humidity in the horizontal and vertical crosssections of the bed.

19

Metody wyznaczania rozkładów ziarnowych wykorzystywanych w badaniach laboratoryjnych aerodynamiki cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej

Ziaja J., Mirek P.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

249--261

EN

The paper presents the results of investigations concerning the influence of the method of determination of particle size distributions on the modeling of aerodynamics of circulating fluidized bed in laboratory conditions. The advantages and disadvantages of the most commonly used sieve analysis and laser diffraction methods are presented, showing that these methods cannot always be used interchangeably. Based on the obtained results, a discussion on the influence of basic parameters of particle diameter distributions on key parameters characterizing the aerodynamics of the circulating fluidized bed.

PL

W artykule omówiono rezultaty badań dotyczących wpływu metody określania rozkładów ziarnowych na modelowanie aerodynamiki cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej w warunkach laboratoryjnych. Przedstawiono wady i zalety najczęściej stosowanych metod analizy sitowej oraz dyfrakcji laserowej, wykazując, że metody te nie zawsze mogą być wykorzystywane zamiennie. Na podstawie otrzymanych wyników badań przeprowadzono dyskusję nad wpływem podstawowych parametrów rozkładów średnicy ziaren na kluczowe wielkości charakteryzujące aerodynamikę cyrkulacyjnej warstwy fluidalnej.

20

Dyskusja oporów lokalnych w hybrydowym fluidyzacyjnym aparacie airlift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy

Prończuk M., Bizon K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 2

45--47

PL

Przedstawiono identyfikację i dyskusję oporów wewnętrznych w hybrydowym fluidyzacyjnym aparacie airlift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy. Zaproponowano sposób obliczania podstawowych wielkości hydrodynamicznych. Porównano wyniki doświadczalne i obliczone na podstawie zaproponowanego modelu. Wskazano na źródła rozbieżności między danymi doświadczalnymi, a obliczonymi. Zaproponowano modyfikację modelu prowadzącą do zgodności danych doświadczalnych z obliczonymi.

EN

Identification and discussion of internal pressure drop in a hybrid fluidized-bed airlift apparatus with external liquid circulation are reported. A method for the determination of basic hydrodynamic parameters is proposed. The experimental and computational results obtained using the elaborated model are compared. The sources of discrepancy between experimental and computational data are identified. The model modification leading to the compliance of experimental and computational data is shown.