Modification of filtering materials with aerogel for improvement of oil mist separation

• Autorzy: Nowak B. , Gac J.M. , Bojarska M. , Jackiewicz A. , Werner Ł.

Warianty tytułu

PL

Modyfikacja materiałów filtracyjnych aerożelem w celu poprawy separacji mgły olejowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Filtration of liquid aerosol (mist) is one of the most important challenges in many branches of chemical industry. One of the possible ways of filtering materials improvement is modification with aerogels. In this study aerogels based on methytrimethoxysilane (MTMS) which exhibit superhydrophobic, superoleophilic and sorptive (thanks to high porosity) properties were used. Modified filtering materials improve the general retention and fractional efficiency o f oil mist separation in micro- and nanoscale. Although the pressure drop during the filtration on modified filters has been higher, the presented results seem to be promising.

PL

Filtracja aerozoli olejowych (mgły) jest jednym z wyzwań spotykanych w wielu gałęziach przemysłu chemicznego. Jedną z możliwych dróg poprawy właściwości włóknin filtracyjnych jest modyfikacja aerożelem. W niniejszej pracy został wykorzystany aerożel oparty na metyl-trimetoksysilanie (MTMS), który posiada właściwości hydrofobowe, olejofilowe i sorpcyjne względem olei (dzięki dużej porowatości). Modyfikacja włókniny dała poprawę wyników retencji oraz efektywności separacji mgły olejowej w skali mikro i nano. Pomimo wzrostu spadku ciśnienia na filtrach modyfikowanych, uzyskane rezultaty są obiecujące.

Słowa kluczowe

EN

liquid aerosol filtration; filtering materials; aerogel; filter modification

PL

filtracja aerozoli ciekłych; włókniny filtracyjne; aerożel; modyfikacja filtrów

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 1
• Strony: 17--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Nowak B.

• Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Gac J.M.

• Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Bojarska M.

• Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland
• Lehrstuhl für Technische Chemie II, Universität Duisburg-Essen, Essen, Germany

autor

Jackiewicz A.

• Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Werner Ł.

• Faculty of Chemical and Process Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Boundy M., Leith D., David H., Michael G., Edward, B.G., (2000). Performance of industrial mist collectors over time. Appl. Occup. Env. Hyg., 15, 928-935. DOI: 10.1080/104732200750051166
• 2. Brochocka A., Majchrzycka K., (2013). Filtration properties of melt blown nonwovens produced from polycarbonate (in Polish). Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra, 2, 37-40
• 3. Conder J., Liew T., (1989). Fine mist filtration by wet filters - II: efficiency of fibrous filters. J. Aero. Sci., 20(1), 45-57. DOI: 10.1016/0021- 8502(89)90030-X
• 4. Gradoń L., Podgórski A., and Balazy A., (2005). Filtration of nanoparticles in nanofibrous filters. Proc. FILTECH 2005, Wiesbaden. 2, 178-185
• 5. Jakubiak S., Tomaszewska J., Jackiewicz A., Michalski J., Kurzydlowski K.J., (2016). Polypropylene - zinc oxide nanorod hybrid material for applications in separation processes. Chem. Proc. Eng., 37(3), 393-403. DOI: 10.1515/cpe-2016-0032
• 6. Leith D., Raynor P.O., Boundy M.G., Cooper S.J., (1996). Performance of industrial equipment to collect coolant mist. Am. Ind. Hygiene Assoc. J., 57, 1142-1148. DOI: 10.1080/15428119691014251
• 7. Mullins B.J., Mead-Hunter R., Pitta R.N., Kasper G., Heikamp W., (2014). Comperative performance of philic and phobic oil-mist filters. AIChE J., 60(8), DOI: 10.1002/aic. 14479
• 8. Podgórski A., MaiGer A., Szymański W.W., Jackiewicz A., Gradoń L., (2011). Penetration of monodisperse, singly-charged nanoparticles through fibrous filters. Aero. Sci. Technol., 45(2), 196-214. DOI: 10.1080/02786826.2010.531300
• 9. Rao A.V., Bhagat S.D., Hirashima H., Pajonk G.M., (2006). Synthesis of flexible silica aerogels using methyltrimethoxysilane (MTMS) precursor, J. Coll. and Int. Sc., 300, 279-285. DOI: 10.1016/j.jcis.2006.03.044
• 10. Roe R.-J., (1975). Wetting of fine wires and fibers by liquid film. J. Coll. Interf. Sci., 50(1), 70-79. DOI: 10.1016/0021-9797(75)90255-6
• 11. Wang H., Jin X.-Y., Wu H.-B., (2015). Adsorption and desorption properties of modified feather and feather/pp melt-blown filter cartridge of lead ion (Pb2+), J. Appl. Polym. Sci., 132, 41555. DOI: 10.1002/APP.41555
• 12. Werner Ł., Jackiewicz A., (2015). Separation of nanoparticles and nanodroplets from air using fibrous filters. Chall. Modern Technol., 6(3), 15-19
• 13. Yun S., Luo H., Gao Y., (2014). Superhydrophobic silica aerogel microspheres from methyltrimethoxysilane: rapid synthesis via ambient pressure drying and excellent absorption properties. RSC Adv., 4, 4535-4542. DOI: 10.1039/C3RA46911E

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

This work was supported by The National Centre for Research and Development — project “Oil removal from gas and liquid streams thanks to filte r media modified by aerogel” LIDER/011/L-6/14/NCBRJ2015.