Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Podstawy teoretyczne napowietrzania wody i ścieków metodą barbotażu

Błażejewski Ryszard

Technologia Wody

|

2023

|

Nr 1 (79)

45-50

PL

Artykuł prezentuje bilans tlenowy dla cieczy w komorze napowietrzania oraz podstawowe pojęcia i terminy związane z napowietrzaniem wody i ścieków metodą barbotażu. Przedstawiono uproszczoną procedurę wyznaczania właściwej powierzchni międzyfazowej (gaz-ciecz), pozwalającą na dobór dyfuzorów napowietrzających do danej komory napowietrzania wody lub ścieków, w tym-ścieków oczyszczanych metodą osadu czynnego. Zastosowanie tej procedury i omówionych parametrów technicznych pokazano na przykładzie obliczeniowym.

EN

The article presents the oxygen budget for an aeration chamber and basic concepts and terms related to the aeration of water and wastewater using diffused air bubbles. A simplified procedure for determining the specific interfacial surface area (gas-liquid) has been presented, allowing for the selection of diffusers for a given water or sewage aeration chamber, including bioreactors with the activated sludge. An application of this procedure and the discussed technical parameters is illustrated by a worked example.

2

Możliwości uaktywnienia mechanicznego oddziaływania w procesie mycia metodą CIP

Diakun J.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 6

193--195

PL

Praca ma charakter analityczno-koncepcyjny. Na podstawie przeglądu literatury, badań własnych oraz obserwacji procesów przemysłowych przeanalizowano warunki mycia instalacji przemysłowych metodą CIP. Celem pracy była identyfikacja ograniczeń tej metody mycia, skutków energetycznych i środowiskowych oraz możliwości uaktywnienia mycia metodą CIP poprzez zastosowanie metod hybrydowych takich jak: oddziaływanie kawitacji ultradźwiękowej, barbotażu, piany oraz wkładek-korków przepływowych.

EN

This work presents an analytically-conceptual character. On the basis of literature survey, our own research and industrial process observation, CIP cleaning conditions of industrial lines were analyzed. The aim of this study was to identify limitations of this washing method, energy and environmental effects and the possibility of activating CIP washing using hybrid methods such as ultrasonic cavitation, bubbling, foam and inserts-flow caps.

3

Zanieczyszczenia ciekłego aluminium : metody ich oceny i usuwania

Saternus M.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 2

115--132

PL

W artykule przedstawiono krótko metody otrzymywania aluminium pierwotnego, jak i wtórnego. Niestety ciekłe aluminium i jego stopy zawierają zanieczyszczenia gazowe – głównie wodór, metaliczne (sód, wapń i lit) i niemetaliczne (borki, węgliki, azotki, tlenki, wtrącenia soli, związki międzymetaliczne). Czystość ciekłego metalu wpływa znacznie na jakość końcowych produktów. Przedstawiono schemat przechodzenia zanieczyszczeń gazowych do ciekłego stopu z atmosfery i wyłożenia ogniotrwałego. Opisano konsekwencje nadmiernej ilości wodoru w ciekłym metalu – powstawanie porów; przedstawiono ich klasyfikację na bazie kształtu, a ponadto podano granice zawartości wodoru w aluminium i jego stopach oraz scharakteryzowano metody pomiaru zawartości wodoru. Do oznaczania zawartości wodoru w ciekłym aluminium i jego stopach stosuje się szereg metod ilościowych, jak też i testów technologicznych. Scharakteryzowano zanieczyszczenia niemetaliczne i metaliczne oraz przedstawiono ich wpływ na właściwości aluminium i jego stopów podczas odlewania i przy obróbce plastycznej. Opisano dostępne metody rafinacji ciekłego aluminium i jego stopów (fizyczne i chemiczne), ze szczególnym uwzględnieniem procesu barbotażu – przedmuchiwania ciekłego metalu gazem obojętnym. Po procesie rafinacji, w którym część wtrąceń metalicznych i niemetalicznych pochodzących z żużla, metalu, bądź materiałów ogniotrwałych usuwana jest poprzez flotację, prowadzony jest także proces filtracji od pozostałych zanieczyszczeń. Obecnie jednakże można łączyć te dwa procesy. Przed-stawiono rozwiązania technologiczne reaktorów rafinujących wraz z podstawowymi parametrami ich pracy.

EN

Article presents shortly the methods of obtaining primary and secondary aluminium. However, liquid aluminium and its alloys contain gaseous impurities, mainly hydrogen, metallic impurities such as calcium, sodium, lithium and nonmetallic impurities like borides, nitrides, oxides, carbides, salts inclusions and intermetallic compounds. Purity of liquid metal influences considerably the quality of final products. Article shows the scheme of gaseous impurities transfer from atmosphere and refractory lining into the liquid alloy. The consequences (creation of pores) of excessive concentration of hydrogen in liquid metal were described, additionally pores classification considering their shape was made. The range of hydrogen concentration in aluminium and its alloys were presented as well as the methods of hydrogen concentration measurement. To estimate the hydrogen concentration in liquid aluminium and its alloys there are applied many quantitative methods as well as technological tests. Metallic and nonmetallic inclusions were also characterized, besides their influence on properties of aluminium and its alloys during casting and plastic working was also mentioned. The available refining methods (physical and chemical) of aluminium and its alloys were described with the special emphasize put on barbotage that means the process of inert gas blowing through the liquid metal. After the refining process, in which part of metallic and nonmetallic inclusions coming from slag, refractory materials or metal are removed via flotation, the filtration processes can be also carried out. Today it is also possible to join these two processes and conduct them in one reactor. The technological solutions of refining reactors with working parameters were also presented.

4

Urządzenie do wytwarzania gazowych mieszanin wzorcowych z wykorzystaniem procesu barbotażu oraz permeacji

Fijało C., Dymerski T., Gębicki J., Namieśnik J.

Aparatura Badawcza i Dydaktyczna

|

2015

|

T. 20, nr 2

57-72

PL

Gazowe mieszaniny wzorcowe są zaliczane do materiałów odniesienia. Wykorzystuje się je przede wszystkim do monitoringu jakości powietrza atmosferycznego oraz identyfikacji występujących w nim zanieczyszczeń. Mogą być one również używane do kalibracji przyrządów pomiarowych. Obecnie dąży się do opracowania nowych technik przygotowywania gazowych mieszanin wzorcowych [1, 2]. W pracy przedstawiono opis konstrukcji oraz zasadę funkcjonowania prototypowego urządzenia przeznaczonego do wytwarzania gazowych mieszanin wzorcowych, którego działanie oparte jest na wykorzystaniu procesów barbotażu oraz permeacji.

EN

Reference gas mixtures are classified to reference materials and are mainly used for quality monitoring and identification of impurities in atmospheric air. They can be also used for calibration of measuring devices. Nowadays, there is a need to develop a new techniques for the preparation of reference gas mixtures [1, 2]. In this paper the design and the operating principles of instrument based on the use of barbotage and permeation processes were presented.

5

Analiza możliwości usuwania cyny z ciekłego żelaza w wyniku wdmuchiwania argonu

Denis-Brewczyńska D.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2012

|

Vol. 79, nr 12

860--864

PL

W artykule przedstawiono analizę możliwości usuwania cyny z ciekłego żelaza w wyniku wdmuchiwania argonu W temperaturach 1873 i 1923 K przy przepływie gazu 7,5 i 9 cm3 s-1. Maksymalny stopień usunięcia cyny po 37 min procesu dochodzi do 12% i jest porównywalny w każdym z rozpatrywanych wariantów temperatury i przepływu. Z przedstawionej analizy wynika, że usuwanie cyny z żelaza przez przedmuchiwanie kąpieli metalowej argonem nie ma istotnego znaczenia z punktu widzenia technologii stalowniczych.

XX

The analysis of possibility of tin removing from molten iron during Ar gas blowing at temperature of 1873 and 1923 K and at the gas ﬂow of 7.5 and 9 cm3s-1 is presented in this paper The maximum values of tin removing degree after 37 min of the argon blowíng was averaged 12% and was roughly the same in each of the values of temperature and Ar gas flow. The presented analysis shows that the removal of tin from the iron melt by argon gas blowing is negligible in terms of steel making technology.

6

Wpływ zatrzymania biomasy na warunki pracy kolumnowych bioreaktorów barbotażowych z recyrkulacją

Tabiś B., Grzywacz R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 6

8-10

PL

Najprostszym sposobem zwiększenia stężenia biomasy w reaktorach przepływowych, w których prowadzi się procesy mikrobiologiczne z aktywnym osadem jest recyrkulacja części strumienia. Wtedy strumień zasilający aparat zawiera już pewną ilość mikroorganizmów. Jest to korzystne z procesowego punktu widzenia, bowiem zwiększa odporność aparatu na wymycie biomasy. Przedstawiono metodę modelowania i wyniki symulacji numerycznej wieżowych reaktorów barbotażowych, w których prowadzony jest proces aerobowej biodegradacji toksycznego substratu węglowego. Analizie poddano bioreaktor o przepływie tłokowym z częściowym zagęszczaniem i recyrkulacją biomasy. Omówiono wpływ stopnia zatrzymania biomasy w takich bioreaktorach na ich podstawowe właściwości procesowe w warunkach ustalonych.

EN

Partial recirculation is the simplest way of increasing the biomass concentration in continuous reactors in which microbiological active sludge processes occur. Then a feed stream contains already a certain amount of microorganisms. This is advantageous from a technological point of view because it increases the bioreactor resistance to wash out of microorganisms. The method for modelling as well as results of numerical simulations are presented for bubble column bioreactors in which aerobic biodegradation of toxic carbonaceous substrate is carried out. A bioreactor with plug flow and with partial thickening and recirculation of biomass is analysed. The influence of biomass hold-up on basic technological properties at steady state conditions of such bioreactors is discussed.

7

Analiza termodynamiczna procesu odparowania ołowiu ze stopu Cu-Pb-Fe

Oleksiak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2009

|

R. 54, nr 4

196-199

PL

Technologia przerobu stopu Cu-Pb-Fe polega na jego konwertorowaniu przy dmuchu powietrzem. Celem tego procesu jest uzyskanie miedzi zawierającej do 0,3 % mas. ołowiu oraz usunięcie z niej arsenu, a także uzyskanie jak największego stopnia eliminacji ołowiu do pyłów. Produktami konwertorowania oprócz miedzi są pyły i żużel. Pyły kierowane są do bezpośredniego przerobu w celu odzyskania z nich ołowiu, żużel natomiast wraca do przetopu w piecu elektrycznym wraz z żużlem z pieca zawiesinowego. Można więc przyjąć, że ołów zawarty w żużlu konwertorowym krąży w obiegu technologicznym. Aby określić możliwość opracowania technologii przerobu stopu Cu-Pb-Fe, umożliwiającej nie tylko otrzymanie miedzi o odpowiedniej zawartości ołowiu, ale także pozwalającej na całkowite przejście ołowiu do pyłów przeprowadzono badania kinetyki procesu barbotażu tego stopu helem. W artykule przedstawiono analizę termodynamiczną procesu odparowania ołowiu ze stopu Cu-Pb-Fe.

EN

Technology of processing the Cu-Pb-Fe alloy comprises its converting by air blast. The aim of this process is extraction of copper containing up to 0.3 % wt. of lead and removal of arsenic, as well as obtainment of the highest degree of lead elimination to the dust. The products of converting, besides of copper are the dusts and slag. The dusts are run to the direct processing for recovery of lead, while the slag is returned back to electric furnace for remelting together with the slag from fluidized-bed furnace. It can be assumed then, that the lead contained in converter slag is circulating in the processing cycle. To determine the possibility of preparation of the processing technique for Cu-Pb-Fe alloy, enabling not only a recovery of copper with proper lead content, but also making possible for total transfer of lead to the dust, there were conducted examinations of kinetics of helium barbotage process for this alloy.

8

Stopień dyspersji gazu rafinującego w ciekłym metalu

Saternus M., Botor J.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2009

|

T. 61, nr 5

123-126

PL

W pracy przedstawiono przykłady dyspersji jednej fazy w drugiej dla wszystkich stanów skupienia. Podano przykłady dyspersji powstającej w sposób naturalny oraz wywołanej w celu osiągnięcia zamierzonych korzyści procesowych. Proces dyspersji przybliżono na przykładzie dyspersji pęcherzyków gazowych w procesie barbotażu. Przedstawiono wpływ sposobu wprowadzania gazu rafi nującego na przebieg procesu rafi nacji. Ukazano także schematy przepływu pęcherzyków gazowych generowanych przez rotor i kształtkę gazoprzepuszczalną w ciekłym metalu i ich stopień dyspersji. Schematy te zostały zestawione ze zdjęciami dyspersji uzyskanymi podczas badań modelowych.

EN

There are presented examples of the dispersion of one phase in the other one. Examples of the dispersion that occurs in natural way and is caused in the artificial way in the case to achieve the intentional processing profi ts are also given. The dispersion of gas bubbles in the liquid metal during the barbotage process was chosen to characterize the dipersion process. The influence of the way of refining gas introduction to the metal on course of refining process is shown. Schemes of the flow of gas bubbles generated by the rotary impellers and ceramic porous plugs in the liquid metal and their level of dispersion are presented. These schemes are juxtaposed with the pictures of dispersion obtained during the modelling research.

9

Usuwanie ołowiu ze stopu Cu-Pb-Fe na drodze barbotażu helem

Oleksiak B.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2008

|

R. 53, nr 6

353-358

PL

Technologia przerobu stopu Cu-Pb-Fe polega na jego konwertorowaniu przy dmuchu powietrzem. Celem tego procesu jest uzyskanie miedzi zawierającej do 0,3 % mas. ołowiu oraz usunięcie z niej arsenu, a także uzyskanie jak największego stopnia eliminacji ołowiu do pyłów. Produktami konwertorowania oprócz miedzi są pyły i żużel. Pyły kierowane są do bezpośredniego przerobu w celu odzyskania z nich ołowiu, żużel natomiast wraca do przetopu w piecu elektrycznym wraz z żużlem z pieca zawiesinowego. Można więc przyjąć, że ołów zawarty w żużlu konwertorowym krąży w obiegu technologicznym. Aby określić możliwość opracowania technologii przerobu stopu Cu-Pb-Fe, umożliwiającej nie tylko otrzymanie miedzi o odpowiedniej zawartości ołowiu, ale także pozwalającej na całkowite przejście ołowiu do pyłów przeprowadzono badania kinetyki procesu barbotażu tego stopu argonem. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań usuwania ołowiu ze stopu Cu-Pb-Fe na drodze barbotażu helem. Badania prowadzono w temperaturze 1473 i 1548 K i przy przepływie gazu 5,55ź10/-06, 6,94ź10/-06, 8,33ź10/-06, 9,72ź10/-06 m/3źs/-1. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że wraz ze wzrostem temperatury i natężenia przepływu gazu następuje wzrost stopnia usunięcia ołowiu.

EN

Technology of processing the Cu-Pb-Fe alloy comprises its converting by air blast. The aim of this process is extraction of copper containing up to 0.3 % wt. of lead and removal of arsenic, as well as obtainment of the highest degree of lead elimination to the dust. The products of converting, besides of copper are the dusts and slag. The dusts are run to the direct processing for recovery of lead, while the slag is returned back to electric furnace for remelting together with the slag from fluidized-bed furnace. It can be assumed then, that the lead contained in converter slag is circulating in the processing cycle. To determine the possibility of preparation of the processing technique for Cu-Pb-Fe alloy, enabling not only a recovery of copper with proper lead content, but also making possible for total transfer of lead to the dust, there were conducted examinations of kinetics of argon barbotage process for this alloy. In this article are presented the test results of 1523 K and gas flow 5.55ź10/-06, 6.94ź10/-06, 8.33ź10/-06, 9.72ź10/-06 m/3źs/-1. For examinations was utilized a PR-110/1300-H/V tube furnace allowing to heat the samples up to 1573 K temperature. Measurements of process temperatures was performed by three adjustable thermocouples PtRh10-Pt type. The gas was introduced to metal bath through an Al2O3 lance, immersed down to the depth 0.03 m over crucible bottom. Flow of gas was controlled by means of a system of values and rotameters. Basing on performed examinations it was proved that along with increase of temperature and intensity of gas flow, there occurs increase of lead removal degree.

10

Process of solid oxide inclusions removal from liquid aluminium. Part 2

Onopiak K., Botor J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 8

478-483

EN

In the second part of the paper the following equations characterizing solid oxide inclusions removal from molten aluminium were analyzed. Only certain time parameters from the described in this paper have numerical solutions. These are the equations representing times of: bubble with inclusion collision time — tZ amounting to about a few tenths microseconds; film drainage time during collision — tWZ, which reaches a few hundred microsecond values; inclusion sliding over the bubble surface tP time varies approximately from 5 to 25 milliseconds. Total inclusion removal probability can be calculated by taking into account only the collision interception probability — PZS. Inertial collision probability PZB has meaning for large inclusions of above 100 mum in diameter. The adhesion probability PA amount to practically 100 % for all bubble — inclusion encounters. From the analyses of solid inclusions removal mechanism it is seen, that the application of as small as possible bubble diameter favors the higher inclusions removal efficiency. It can be explained via major adhesion of interfacial area in case of a high number of smaller bubbles. The presented analysis of complex inclusion removal mechanism based on equations used in mineral processing, was applied for formulation of solid oxides removal model. A few of the equations selected from the described analysis (part I and II of the paper), were utilized in the model. There, for practical reasons, an experimental equation characterizing inclusions removal efficiency eta, %, from liquid aluminium was adopted [14]:eta = 100(1 – exp(– 0,00096 t)), where: t — liquid aluminium refining time, s.

PL

W II części pracy analizowano kolejne zależności charakteryzujące mechanizm procesu usuwania stałych wtrąceń tlenkowych z ciekłego aluminium. Tylko niektóre z opisanych zależności czasowych posiadają proste rozwiązania. Są to równania opisujące czasy: zderzeń pęcherzyka gazu z wtrąceniem — tZ o wartościach w układzie tlenek glinu—ciekłe aluminium— —argon, około kilkudziesięciu mikrosekund; zaniku warstewki podczas zderzenia wtrącenia i pęcherzyka — tWZ, osiągający wartość kilkuset mikrosekund; poślizgu wtrącenia po powierzchni pęcherzyka — tP wynoszący od 5 do 25 milisekund. Prawdopodobieństwo całkowite usunięcia wtrąceń można wyznaczyć biorąc pod uwagę jedynie prawdopodobieństwo zderzenia się pęcherzyka z wtrąceniem wskutek przechwycenia stałego tlenku w strumieniu ciekłego metalu — PZS. Prawdopodobieństwa zderzenia pod wpływem bezwładności wtrącenia PZB mają znaczenie dla dużych wtrąceń o średnicach wyższych od 100mum. Prawdopodobieństwo adhezji PA wynosi praktycznie 100 % dla każdego przypadku zderzenia wtrącenia z pęcherzykiem gazu. Z dokonanych analiz elementów składowych mechanizmu usuwania stałych wtrąceń wynika, że zastosowanie pęcherzyków gazu o jak najmniejszej średnicy sprzyja wyższemu stopniu usunięcia wtrąceń, co można wyjaśnić bardziej rozwiniętą powierzchnią adhezji wtrąceń w przypadku dużej liczby mniejszych pęcherzyków. Przedstawioną analizę złożonego mechanizmu usuwania wtrąceń, zbudowaną w oparciu o zależności wykorzystywane w procesach wzbogacania i flotacji rud, wykorzystano do opracowania modelu usuwania stałych tlenków z ciekłego aluminium. Znalazły tam zastosowanie równania wyselekcjonowane z charakterystyki procesu przedstawionej w obu częściach niniejszej pracy. Tam też dla celów praktycznych przyjęto równanie doświadczalne charakteryzujące sprawność eta [%] usunięcia wtrąceń z ciekłego aluminium w postaci [14]:eta. = 100(1 – exp(– 0,00096 t)), gdzie: t — czas rafinacji ciekłego aluminium [s].-

11

Process of solid oxide inclusions removal from liquid aluminium. Part 1

Onopiak K., Botor J.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2006

|

R. 51, nr 6

356-362

EN

In paper types of inclusions occurring in liquid aluminium, techniques of their removal by barbotage and molten metal quality assessment methods were characterized. High efficiency refining devices equipped with rotors such as AFD, Alpur, ASV, URO and SNIF allow to claim that barbotage by rotors is one from the most effective methods for solid and gaseous impurities removal. Among techniques of metal analyzing for inclusions presence especially favorable are these which facilitate testing the liquid metal samples in the process of production, i.e.: based on solid inclusion physical properties — e.g. ultrasonic technique and electric-sensing zone technique — LiMCA and filtration techniques - e.g. PREFIL. Mechanisms of liquid aluminium refining from solid inclusions and hydrogen are different but both impurities are removed from aluminium by inert gases (Ar or N2). Active gas admixture is possible, e.g. chlorine for alkalis removal (Li, Na). For oxide inclusion removal flotation is decisive factor. Rate of hydrogen removal from aluminium and its alloys is controlled by mass transport, especially in liquid metallic phase and heterogenic reaction on interfacial surface. From hydrodynamic factors the most important for description of liquid metal refining from solid inclusions are diameters and velocities of refining gas bubbles characterized by Davidson and Amick plus Davies and Taylor equations. Liquid aluminium film thickness hkr between sharp angular alumina and gas bubble surface amounts for hole formation model about 0.5 to 3mum. These values are a few times higher than those acquired for spherical inclusion (e.g. silica inclusion) — gas bubble system. It means that it is easier to get firm union between bubble and angular shape inclusion.

PL

W artykule scharakteryzowano rodzaje występujących w aluminium wtrąceń, sposoby ich usunięcia metodą barbotażu przy zastosowaniu rotorów oraz techniki kontroli jakości analizowanego metalu. Wysoka efektywność rafinatorów wyposażonych w rotory, takich jak AFD, Alpur, ASV, URO oraz SNIF, pozwala stwierdzić, że technika barbotażu przy użyciu wymienionych urządzeń jest jedną z najefektywniejszych w usuwaniu zanieczyszczeń stałych i gazowych. Pomiędzy metodami analizy metalu na obecność wtrąceń szczególnie korzystne są te, umożliwiające badanie na bieżąco próbek ciekłego metalu, tj.: analiza aluminium oparta na własnościach fizycznych stałych wtrąceń (np. LIMCA) oraz metody filtracyjne (np. PREFIL). Mechanizmy rafinacji wodoru i stałych wtrąceń są odmienne, lecz oba rodzaje zanieczyszczeń usuwa się z aluminium przy użyciu gazu obojętnego (Ar lub N2), z ewentualną domieszką gazu aktywnego, np. chloru dla usunięcia pierwiastków alkalicznych (Li, Na). O przebiegu procesu usuwania wtrąceń tlenkowych decyduje przede wszystkim czynnik flotacji stałych tlenków. O stopniu usunięcia wodoru z aluminium i jego stopów decydują zjawiska transportowe, szczególnie w fazie ciekłej oraz reakcja heterogeniczna na powierzchni międzyfazowej. Z czynników hydrodynamicznych najistotniejsze dla opisu przebiegu rafinacji ciekłego metalu od stałych wtrąceń są średnice i prędkości pęcherzyków gazu rafinującego, scharakteryzowane zależnościami Davidsona i Amicka oraz Daviesa i Taylora. Grubość hkr ciekłej warstewki aluminium między ostrokątnym wtrąceniem tlenku glinu, a powierzchnią pęcherzyka gazowego wynosi dla modelu formującego się otworu około 0,5 do 3mum. Są to wartości kilkakrotnie większe od otrzymanych dla modelu oscylacyjnego, charakteryzującego układ wtrącenie sferyczne (np. tlenek krzemu)—pęcherzyk gazu, co oznacza, że łatwiej jest uzyskać trwałe połączenie między pęcherzykiem a wtrąceniem o kształtach nieregularnych.

12

Odpylanie w strefie barbotażowej i kroplowej aparatu o działaniu okresowym

Krawczyk J., Roszak Z., Wisła H.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 4s

99-100

EN

The analysis of fractional dust removal efficiency changes in intensive barbotage conditions and in the drop zone with total liquid recirculation was presented in the paper. A reduction of the overall efficiency was observed for the suspension concentration close to 2.5%. It was confirmed that the effect was caused by the reduction of dust removal fractional efficiency for particles smaller then 5 mm.

13

Solid oxide inclusions refining from molten aluminium by barbotage

Onopiak K., Botor J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2006

|

Vol. 51, iss. 3

443-450

EN

Mechanism of removing oxide inclusions using inert gas flotation method based on water mineral processing systems was described. A selection of physicochemical data for calculation has been made. In the mechanism description many factors in the field of solid particle and gas bubble interaction in the molten aluminium phase were discussed, namely: bubble velocities and diameters, hydrodynamic conditions of the flotation process and its time connected parameters, probabilities of inclusion collision and adhesion to the bubble surface. A simple mathematical model describing the process of removing alumina inclusions from molten aluminium by barbotage was developed. The solid oxide particle removal efficiency in time was described based on hydrodynamic conditions. Influence of the refining gas bubble diameter was also discussed. Presented mathematical model of the solid inclusions flotation with experimental results acquired on an industrial plant was verified. The plant consists of: periodically working crucible furnace for aluminium melting, URO-200 rotary impeller, Prefil footprinter melted metal quality analyzer and scanning microscope. Oxygenated with air or oxygen by the use of URO rotary impeller liquid A0 aluminium was refined in specified time limits for flow rate of argon averaging 10, 15 and 20 dm3 min-1. Metal refining was performed for metal weight in the furnace from 180 to 250 kg, in the temperature range of 993–1023 K. Solid oxide removal efficiency was given by equation which is in keeping with adopted model i.e.: η = 100(1-exp(-0:00096t)) where t is refining time.

PL

W pracy scharakteryzowano mechanizm usuwania wtrąceń tlenkowych metodą flotacji w oparciu o zjawiska zachodzące w systemach wzbogacania i flotacji rud. Przeprowadzono selekcję danych fizykochemicznych oraz dobrano niezbędne dane do przeprowadzenia obliczeń. W opisie mechanizmu uwzględniono szereg czynników w zakresie oddziaływania stałego wtrącenia z gazowym pecherzykiem w fazie ciekłej, m.in.: prędkości wznoszenia i średnice pęcherzyków gazu; warunki hydrodynamiczne procesu i jego parametry czasowe oraz prawdopodobienstwa zderzenia i adhezji wtrącenia na powierzchni pecherzyka. Przedstawiono prosty model matematyczny procesu usuwania wtrąceń tlenku glinu z ciekłego aluminium metodą barbotażu. W wyniku przeprowadzonych obliczeń symulacyjnych, w uzależnieniu od warunków hydrodynamicznych, określony został stopień eliminacji stałych wtrąceń tlenkowych w czasie, jak również optymalna średnica pęcherzyków gazu rafinującego. Scharakteryzowany matematyczny model procesu flotacji stałych wtrąceń tlenkowych zweryfikowano z danymi doświadczalnymi uzyskanymi na stanowisku przemysłowym składającym się z: pracującego cyklicznie pieca tyglowego do topienia aluminium, rafinatora barbotażowego typu URO 200, aparatury PREFIL określającej jakość metalu oraz mikroskopu skaningowego. Utlenione powietrzem lub tlenem technicznym za pomocą rotora rafinatora URO ciekłe aluminium w gatunku A0, poddawane było rafinacji w określonych przedziałach czasu, dla natężeń przepływu gazu rafinującego – argonu, wynoszących 10, 15 oraz 20 dm3 min-1. Rafinacje metalu przeprowadzano dla wytopów aluminium o masie 180–250 kg, w zakresie temperatur 993–1023 K. Sprawność usunięcia stałych wtrąceń opisano równaniem w postaci zgodnej z przyjetym modelem η = 100(1 - exp(- 0,00096 t)), gdzie t jest czasem rafinacji.

14

Wpływ wielkości reaktora i mocy doprowadzonej na powierzchnię międzyfazową w reaktorach z dystrybutorem gazu typu DSP

Pindur K., Pawełczyk R.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2003

|

Nr 2

17-20

PL

Badano dwa reaktory (ciecz - gaz) o różnej wielkości (skala laboratoryjna i skala pilotowa) i o różnym obciążeniu czynnikami roboczymi. W każdym z reaktorów zastosowano metodę DSP (Dwa Strumienie Prostopadłe) rozpraszania gazu. Wymiary geometryczne reaktorów i natężenia przepływu czynników roboczych pozostawały w stosunku ok. 1:2 . Rozpatrywano wpływ różnic tych wielkości w obu reaktorach na parametry hydrodynamiczne i na moc jednostkową wnoszoną do reaktorów wyłącznie z czynnikami roboczymi. Wyznaczono udział objętościowy gazu w mieszaninie, średnicę Sautera i powierzchnię międzyfazową. Wyniki sugerują większą efektywność metody DSP w przypadku reaktora większej skali przynajmniej dla mediów słabo hamujących koalescencję.

EN

Differently loaded, laboratory and pilot-scale gas-liquid reactors have been tested. The DSP (two perpendicular streams) method of gas dispersion has been employed in both reactors. A ratio of geometry and media flow rates in reactors was equal to 1:2. An influence of differences of these parameters on hydrodynamics and unit power raising into reactors entirely by working media has been considered. A gas volume fraction in the mixture, the Sauler diameter and interface area have been determined. The results obtained suggests that effectiveness of the DSP method is better in the case of large-scale reactor, at least for weak-inhibiting coalescence media.

15

Intensyfikacja wymiany masy w fazie ciekłej w reaktorze z nowym typem dystrybutora gazu

Pawełczyk R., Jaroszyński M., Pindur K., Bylica I.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2003

|

Nr 4

9-12

PL

Przedstawiono eksperymentalne wyniki badań wnikania masy w fazie ciekłej w reaktorze z dystrybutorem gazu typu DSP. Badania przeprowadzono w reaktorze o średnicy 293 mm i wysokości 220 mm. Dokonano porównania uzyskanych wyników z rezultatami dla innych reaktorów dwufazowych ciecz—gaz.

EN

The experimental results dealing with liquid phase mass transfer in a reactor with the DSP-type gas distributor are presented. The experiments have been carried out in the reactor of 293 mm in diameter and 220 mm in height. A comparison of the results with those obtained in other two-phase gas-liquid reactors has been accomplished.

16

Modelling of the continuous refining process of AK-64 alloy

Saternus M., Botor J.

Archives of Metallurgy

|

2003

|

Vol. 48, iss. 3

321-341

EN

The mathematical decription of the hydrogen desorption process from liquid aluminium and its alloys in the bubbling process was presented. The mathematical model based on the equation for the mass transfer coefficient and dimensionless number of the hydrogen concentration introduced by Sigworth and Engh is presented. This mathematical modelling was carried out for the continuous reactor under the atmospheric pressure. Also, the selection of main thermodynamic and kinetic parameters, that are essential to modelling calculations, was done. Among the most important parameters there are: the hydrogen solubility in aluminium and its alloys, the interfacial contact area in the system: liquid metals - the bubble of refining gas, and the mass transfer coefficient. The hydrogen solubility in aluminium alloys can be described basing on the activity coefficient calculated from Wagner's interaction parameters. This model and correctness of assumption, which were made, were verified. The comparison of the calculated hydrogen concentratiom with the industrial data for AK-64 alloy refining in a continuius reactor under the atmospheric pressure was carried out. The simulation of the refining process under vacuum based on the experimental data for AK-64 alloy under atmospheric pressure was done.

PL

W pracy przedstwaiono matematyczny opis procesu desorpcji wodoru z ciekłego aluminium i jego stopów w procesie barbotażu. Przedstawiono model matematyczny w oparciu o równanie na współczynnik przenikania masy i bezwymiarową liczbę kryterialną Sigwotha i Engha wyrażającą zmianę stężenia usuwanego gazu w czasie. Rozważania modelowe przeprowadzono dla reaktora pracującego w systemie ciągłym w warunkach ciśnienia atmosferycznego. Dokonano selekcji i doboru podstawowych danych fizykochemicznych i parametrów kinetycznych potrzebnych do obliczeń modelowych, w tym: rozpuszczalności wodoru w aluminium w funkcji temperatury; wpływu dodatków stopowych na powyższą rozpuszczalność, opisaną na podstawie zmiany współczynnika aktywności określonego z parametrów oddziaływania Wagnera; pola powierzchni wymiany masy w układzie ciekły metal - pęcherzyk gazu rafinujacego, określonej na podstwie oszacowanych wartości szybkości wznoszenia się pęcherzyka gazowego i jego ekwiwalentnej średnicy; współczynnika przenikania masy. przeprowadzono weryfikację modelu i słuszności przyjetych założeń oraz parametrów, dla wyników uzyskanych w warumkach przemysłowych dla stopu odlewniczego AK-64 rafinowanego w reaktorze ciągłym przy ciśnieniu atmosferycznym. Dokonano również symulacji procesu rafinacji w warunkach próżni na bazie danych doświadczalnych z procesu rafinacji prowadzonej w warunkach ciśnienia atmosferycznego.

17

Koalescencja i redyspersja pęcherzy w kolumnie barbotażowej

Pohorecki R., Bielski P., Moniuk W., Zdrójkowski A.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3D

1157--1162

PL

W celu określenia wpływu własności fizykochemicznych cieczy na wielkość pęcherzy w procesie barbotażu wykonano pomiary średnicy pęcherzy gazu w laboratoryjnej kolumnie barbotażowej dla siedmiu cieczy organicznych w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem atmosferycznym. Pomiary prowadzono w obszarze przepływu homogenicznego. Wyniki pomiarów porównano z danymi wynikającymi z modelu matematycznego procesów koalescencji i redyspersji pęcherzy.

EN

In order to establish the influence of liquid properties on bubble diameter measurements of bubble diameter were carried out in a laboratory column operated at atmospheric pressure and low temperature, with seven organic liquids. In all experiments free bubbling regime was maintained. The experimentally determined bubble diameters were subsequently compared with the model calculation based on coalescence and break-up processes.

18

Rafinacja aluminium i jego stopów metodą flotacji i barbotażu.

Stuczyński T., Pierewicz L., Wężyk W.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

1998

|

R. 43, nr 11

661-662

PL

Rafinacja aluminium za pomocą gazu obojętnego i wirującej dyszy staje się coraz częściej stosowana w krajowych odlewniach metodą odgazowania i usuwania niemetalicznych wtrąceń z metalu. Przedstawiono zasady procesu wykorzystującego efekt barbotażu i flotacji. Omówiono zastosowanie przez Oddział Metali Nieżelaznych IMN w Skawinie w produkcji rozwiązań technicznych i doświadczenia z ich eksploatacji. Przedstawiono wpływ czystości i rodzaju stosowanych gazowych czynników rafinujących na uzyskiwane wyniki.

EN

Aluminium refining by the inert gas and rotating nozzle is the method for degassing and removing non-metallic inclusions from metal which is still more frequently used in the domestic foundries. The paper presents main principles of this process which employs the effects of barbotage and flotation. Technological solutions applied and experience gathered has been discussed. An effect of purity and type of the gaseous media on the process performance are presented.