Industrial applications of high-intensity ultrasound

• Autorzy: Abramov Vladimir , Abramova Anna , Cravotto Giancarlo , Nikonov Roman , Sister Vladimir , Mazurkiewicz Adam , Piątkiewicz Wojciech , Smolik Jerzy , Majcher Andrzej

Warianty tytułu

PL

Przemysłowe zastosowania ultradźwięków o wysokiej intensywności

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the last two decades, an increasing interest of academy and industry in the development of enabling technologies for process intensification has been paid. The main bottle neck for scientists and engineers to apply non-conventional technologies at industrial levels, such as high-intensity ultrasound, is the scaling up. Power ultrasound is proving to be a front-runner and offers a wide range of profitable applications. Although most examples reported by patents and scientific literature are not yet an industrial reality, few applications are recognised as the best available techniques for big scale production. Eloquent examples are reviewed in this article.

PL

W ciągu ostatnich dwóch dekad wzrosło zainteresowanie środowiska naukowego i przemysłowego rozwojem technologii wspomagających intensyfikację procesów. Główną przeszkodą dla naukowców i inżynierów do stosowania niekonwencjonalnych technologii na poziomie przemysłowym, takich jak ultradźwięki o wysokiej intensywności, jest zwiększanie skali. Ultradźwięki oferują szeroką gamę dochodowych zastosowań i okazują się być dobrym rozwiązaniem. Pomimo że większość zastosowań zgłaszanych w formie patentów lub przedstawianych w literaturze naukowej nie istnieje w rzeczywistości przemysłowej, niektóre z nich uznawane są za najlepsze dostępne techniki dla produkcji na dużą skalę. Konkretne przykłady zostały omówione w artykule.

Słowa kluczowe

EN

ultrasonic equipment; molten metal; enhanced oil recovery; waste water; antibacterial nanomaterials

PL

urządzenie ultradźwiękowe; metal stopiony; ulepszony odzysk oleju; ścieki; nanomateriały antybakteryjne

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2019
• Tom: no. 2
• Strony: 31--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Abramov Vladimir

• Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Russia

autor

Abramova Anna

• Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Russia

autor

Cravotto Giancarlo

• Department of Drug Science and Technology, University of Turin, Turin, Italy and Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russia

autor

Nikonov Roman

• Institute of General and Inorganic Chemistry, Russian Academy of Sciences, Russia

autor

Sister Vladimir

• Moscow Polytechnic University, Russia

autor

Mazurkiewicz Adam

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Piątkiewicz Wojciech

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Smolik Jerzy

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

autor

Majcher Andrzej

• Łukasiewicz Research Network - Institute for Sustainable Technologies, Radom, Poland

Bibliografia

• 1. Cravotto G., Cintas P.: Power ultrasound in organic synthesis: moving cavitational chemistry from academia to innovative and large-scale applications. Chem. Soc. Rev., 2006, 35(2), pp. 180-196.
• 2. Abramov O.V.: Ultrasound in Liquid and Solid Metals. Boca Raton, FL: CRC Press, 1994.
• 3. Dobatkin V.I., Eskin G.I.: Vozdeystvie Moschnogo Ultrazvyka na Mezhfaznuyu Povervnost Metallov (The Effect of High-Intensity Ultrasound on the Phase Interface in Metals). Moscow: Nauka, 1986 [in Russian].
• 4. Norrie D.H., Vries G.: An introduction to Finite Element Analysis. New York: Academic Press, 1988.
• 5. Abramov V., Abramov O.V., Bulgakov V., Sommer F.: Solidification of aluminium alloys under irradiation using water-cooled resonator. Materials Letters, 1998, 37, pp. 27-34.
• 6. Abramov V., Abramov O.V., Straumal B.B., Gust W.: Hypereutectic Al-Si based alloys with a thixotropic microstructure produced by ultrasonic treatment. Materials & Design, 1997, 18(4-6), pp. 323-326.
• 7. Sommer F., Abramov O.V., Orlov D., Abramov V.O.: Properties of Al-Pb base alloys applying electromagnetic forces and ultrasonic vibration during casing. Materials Letters, 1995, 23(1-3), pp. 17-20.
• 8. Abramova A.V., Abramov V.O., Kuleshov S.P., Timashev E.O.: Analysis of the modern methods for enhanced oil recovery. In: U.Ch. Sharma, S. Kumar, R. Prasad, J.N. Govil (eds.): Energy Science and Technology. USA: Studium Press LLC, 2015, pp. 118-148.
• 9. Stepanova G.S.: Gas and Water–Gas Methods of Influence on Oil Reservoirs. Moscow: Gazoil Press Publisher, 2006.
• 10. Kryaev D.Y.: Theory and Practice of the Use of EOR Methods. Moscow, 2013.
• 11. Abramov V.O., Abramova A.V., Bayazitov V.M., Altunina L.K., Gerasin A., Pashin D.S., Mason T.J.: Sonochemical approaches to enhanced oil recovery. Ultrasonics Sonochemistry, 2015, 25, pp. 76-81.
• 12. Abramov V.O., Abramova A.V., Bayazitov V.M., Marnosov A.V., Kuleshov S.P., Gerasin A.S.: Selective ultrasonic treatment of perforation zones in horizontal oil wells for water cut reduction. Appl. Acoust., 2016, 103, pp. 214-220.
• 13. Abramova A., Abramov V., Bayazitov V., Gerasin A., Pashin D.: Ultrasonic technology for enhanced oil recovery. Engineering, 2014, 6, pp. 177-184.
• 14. Mohsin M., Meribout M.: An extended model for ultrasonic-based enhanced oil recovery with experimental validation. Ultrasonics Sonochemistry, 2015, 23, pp. 413-423.
• 15. Abramov V.O., Mullakaev M.S., Abramova A.V., Esipov I.B., Mason T.J.: Ultrasonic technology for enhanced oil recovery from failing oil wells and the equipment for its implementation. Ultrasonics Sonochemistry, 2013, 20, pp. 1289-1295.
• 16. Hamidi H., Mohammadian E., Junin R., Rafati R., Azdarpour A., Junid M., Savory M.: The effect of ultrasonic waves on oil viscosity. Pet. Sci. Technol., 2014, 32(19), pp. 2387-2395.
• 17. Abramov V.O., Abramova A.V., Bayazitov V.M., Mullakaev M.S., Marnosov A.V., Ildiyakov A.V.: Acoustic and sonochemical methods for altering the viscosity of oil during recovery and pipeline transportation. Ultrasonics Sonochemistry, 2017, 35, pp. 389-396.
• 18. Fu F., Wang Q.: Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review. J.Environ. Mgmt., 2011, 92(3), pp. 407-418.
• 19. Biswas N., Lazarescu G.: Removal of oil from emulsions using electrocoagulation. Int. J. Environ. Studies, 1991, 38(1), pp. 65-75.
• 20. Canizares P., Martinez F., Jimenez C., Saez C., Rodrigo M.A.: Coagulation and electrocoagulation of oil-in-water emulsions. J. Hazard. Mater., 2008, 151(1), pp. 44-51.
• 21. Emamjomeh M.M., Sivakumar M.: Review of pollutants removed by electrocoagulation and electrocoagulation/flotation processes. J. Environ. Mgmt., 2009, 90(5), pp. 1663-1667.
• 22. Gogate P.R., Sutkar V.S., Pandit A.B.: Sonochemical reactors: important design and scale up considerations with a special emphasis on heterogeneous systems. Chem. Eng. Process., 2011, 166, pp. 1066-1082.
• 23. Abramov V.O., Abramova A.V., Keremetin P.P., Mullakaev M.S., Vexler G.B., Timothy J., Mason T.J.: Ultrasonically improved galvanochemical technologe for the remediation of industrial wastewater. Ultrasonics Sonochemistry, 2014, 21, pp. 812-818.
• 24. Petkova P., Hoyoa J., Perelshtein I., Tzanov T.: Durable antimicrobial cotton textiles coated sonochemically with ZnO nanoparticles embedded in an in-situ enzymatically generated bioadhesive. Carbohydrate Polymers, 2018, 189, pp. 198-203.
• 25. Abramova A., Gedanken A., Popov V., Mason T.J., Joyce E.M., Beddow J., Perelshtein I., Bayazitov V.: A sonochemical technology for coating of textiles with antibacterial nanoparticles and equipment for its implementation. Materials Letters, 2013, 96, pp. 121-124.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).