Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Decreasing wall shear stress in hydromixture flow after deflocculant application

Jaworska-Jóźwiak Beata

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2018

|

Vol. 22, No 3

225--235

EN

The aim of the paper is to present the influence of selected deflocculants on decreasing the hydromixture viscosity and as a consequence decreasing the wall shear stresses in a flowing medium. Adding deflocculants to improve the conditions encountered in a pipeline during the hydromixture flow is called chemical processing. The experimental studies presented in the article were performed for a hydromixture with a mass concentration of 20% and 43% consisting mostly of solids with the averaged diameter equal to 45.5μm. The measurements were performed for varied doses of deflocculants in three proportions in a wide range of shear rates. The results of experiments have confirmed that the influence of the deflocculant on the wall shear stress is complex as there is an opposing phenomenon strongly depending on the doses of deflocculant samples. The results of the experiments are discussed and major conclusions are drawn.

2

Badania nad otrzymaniem proppantów ceramicznych metodą suszenia rozpyłowego

Wiśniewski P., Małek M., Szymańska J., Zarzycka-Dziedzic D., Mizera J., Kurzydłowski K. J.

Materiały Ceramiczne

|

2015

|

T. 67, nr 4

448--453

PL

W artykule przedstawiono przykładowe wyniki prac dotyczących badań nad otrzymywaniem surowych proppantów ceramicznych, uzyskanych w suszarni rozpyłowej, oraz możliwego ich dalszego wytwarzania w skali przemysłowej. Proppanty ceramiczne są materiałem podsadzkowym stosowanym w procesie szczelinowania hydraulicznego w eksploatacji złóż gazu oraz ropy w skałach łupkowych. Szczelinowanie polega na kruszeniu skał wewnątrz wywierconego otworu, a następnie wprowadzeniu do jego wnętrza proppantów za pomocą płynu szczelinującego. Zadaniem proppantów jest zapobieganie ponownemu zamknięciu się powstałych szczelin i umożliwienie przepływu gazu niekonwencjonalnego. Przedmiotem prac były badania nad otrzymaniem lekkich proppantów ceramicznych w suszarni rozpyłowej z surowców mineralnych głównie pochodzenia krajowego. W tym celu opracowywano masy lejne z dodatkiem różnych środków upłynniających i badano ich właściwości reologiczne. Wybrane masy lejne posłużyły do uzyskania surowego materiału podsadzkowego w suszarni rozpyłowej. Kolejnym etapem była charakterystyka proppantów w stanie surowym pod względem gęstości, kulistości oraz mikrostruktury. Do oceny morfologii wykorzystano mikroskopię świetlną, elektronową mikroskopię skaningową (SEM) z analizą EDS w mikroobszarach oraz tomografię rentgenowską. Na podstawie przeprowadzonych prac można stwierdzić, że otrzymane proppanty charakteryzowały się korzystnymi właściwościami, dzięki czemu możliwe będzie zastosowanie ich w produkcji przemysłowej do eksploatacji złóż gazu łupkowego.

EN

The paper presents exemplary results of research related to green ceramic proppants obtained in a spray dryer, and opportunity of their production on industrial scale. Ceramic proppants are classified as propping agents used in the hydraulic fracturing process applied in the shale gas and shale oil exploitation. This technique is based on the shale rocks fracturing inside a borehole and further injection of a hydraulic fluid containing suspended proppants. The aim of this material is to prop open fractures and facilitate unconventional gas flow. The scope of the conducted studies was production of light ceramic proppants from Polish mineral raw materials by using spray drying. For this purpose, ceramic slurries have been prepared with the addition of deffloculants, and examined to determine their rheological properties. The selected slurries were used for production of green propping agents in the spray dryer. The investigation also included characterization of the proppants according to their density, sphericity and microstructure. Morphology estimation was carried out with the use of light microscopy, scanning electron microscopy (SEM) combined with EDS analysis at micro areas, and also Roentgen tomography. The studies have proved that the obtained materials demonstrate favourable properties enhancing their application in the industrial output for shale gas extraction.

3

Zagadnienie transportu hydromieszaniny popłuczkowej w procesie produkcji wapienia

Jaworska B.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

9038--9048, CD3

PL

Nierozłącznym elementem procesu produkcji wapienia jest transport hydromieszaniny popłuczkowej składającej się z drobnoziarnistej fazy stałej i wody służącej jako jej nośnik. W końcowym etapie procesu technologicznego hydromieszanina ta poddawana jest klarowaniu w osadniku. Oddzielona od sklarowanej wody hydromieszanina charakteryzuje się dużą lepkością, co utrudnia jej dalszy transport na miejsce składowania. Znacząca wartość przyrostu lepkości hydromieszaniny popłuczkowej skutkuje powstawaniem znacznych oporów przepływu w instalacji rurociągowej. W celu poprawy jej własności poszukuje się substancji zwanych deflokulantami, które po dodaniu do hydromieszaniny spowodują redukcję oporów przepływu poprzez zmniejszenie jej lepkości, a tym samym redukcję strat tarcia zachodzącego w rurociągu. W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych wpływu kombinacji dwóch wybranych dodatków w charakterze deflokulantów na ograniczenie lepkości hydromieszaniny popłuczkowej o trzech różnych wartościach koncentracji masowej. Celem badań było wyznaczenie kombinacji dodatków, które po zaaplikowaniu do hydromieszaniny o danej koncentracji masowej spowodować mogą znaczny spadek jej lepkości, a co za tym idzie obniżenie zapotrzebowania energetycznego pomp zainstalowanych w przewodach transportujących ją do miejsca utylizacji.

EN

Limestone hydromixture appears in the lime production process as the result of rinsing the processed material. It consists of particles with diameter smaller than 2mm and the water that serves as a carrier of solid fraction. Hydromixture is directed to the settling tank, where solid fraction sediments and the excess water through the transfer system is recovered for re-circulation. Collected at the bottom of the tank sludge is deposited in a landfill located on the premises. Formed in the settling tank thickened hydromixture is characterized of high viscosity. Rheological properties of limestone hydromixture hinder its further free transport in the pipeline due to generated flow resistance. To improve this state of affairs, it could be applied chemical treatment, which main task is to give the hydromixture properties suitable for the condition encountered in hydrotransport. Such additives are called as deflocculants or thinners or dispersants, and are chemical compounds which added to aqueous solution are intended to push away suspended particles from each other. The paper presents the result of research allowing reduction of viscosity in limestone hydromixture. Results demonstrate rheological properties of such hydromixture with and without the addition of modifying substances that causes decrease of hydromixture viscosity. Achieving the desired effects increases the degree of dispersion of the solid phase suspended in the carrier liquid and improving its ability to smooth flow with decreased friction. Another significant task of deflocculants is preventing the settling of solid particles on the bottom of pipeline. Such sedimentation process could result in plugging of the pipe.

4

Wpływ stanu powierzchni i morfologii nanoproszków ZrO2 na proces ich upłynniania

Danelska A., Szafran M.

Materiały Ceramiczne

|

2012

|

T. 64, nr 1

48-52

PL

Skuteczny proces upłynniania ma kluczowe znaczenie w optymalizacji koloidalnych metod formowania nanoproszków ceramicznych. Dobór efektywnie działającego upłynniacza opiera się na głębokiej znajomości morfologicznych i powierzchniowych właściwości nanoproszku. W niniejszej pracy analizowano wpływ wspomnianych czynników na możliwość efektywnego upłynniania wodnych zawiesin nano-ZrO2 za pomocą D-fruktozy. Nanoproszek dwutlenku cyrkonu charakteryzuje się dużym potencjałem aplikacyjnym w wielu dziedzinach nowoczesnej technologii, stąd potrzeba opracowania skutecznych metod jego formowania. W pracy przedstawiono właściwości powierzchniowe i morfologiczne dwóch wybranych nanoproszków ZrO2 (3% mol. YSZ), które w toku badań były dyspergowane w wodnych roztworach D-fruktozy o różnych stężeniach. Uprzednio przeprowadzone badania wykazały, że D-fruktoza jest skutecznym upłynniaczem zawiesin zawierających nano-Al2O3. Te obiecujące rezultaty próbowano "przenieść" na zawiesiny nano-ZrO2, jednak D-fruktoza miała zupełnie inny wpływ na ZrO2 niż na Al2O3. Ponadto, nanoproszki dwutlenku cyrkonu zakupione u różnych producentów zachowywały się zupełnie inaczej pod wpływem dyspersji w wodnych roztworach D-fruktozy. O ile różnice w zachowaniu ZrO2 i Al2O3 można tłumaczyć różną naturą chemiczną obu substancji, o tyle znaczące różnice zachowania w obrębie proszków wywodzących się z jednego tlenku są znacznie trudniejsze do wyjaśnienia. Założono, że źródłem obserwowanych różnic w zachowaniu nanoproszków ZrO2 są ich różne właściwości morfologiczne i powierzchniowe.

EN

An effective deflocculation process is crucial in the optimization of colloidal processing in advanced ceramics manufacturing. The deep knowledge of morphological and surface properties of the nanopowders is necessary to choose effectively working deflocculation agents. The collection of the above-mentioned factors is studied in this work in terms of their influence on deflocculation of nanozirconia suspensions by the D-fructose addition. Nanozirconia ceramics possess the high applicable potential in many fields of the modern advanced technology. Therefore, there is a pressing need to develop some efficient methods of nanozirconia shaping. The work presented deals with some morphological and surface properties of the selected nanozirconia powders, both of them were yttria-stabilized powders (3 mol.% of Y2O3). The powders were dispersed in water – D-fructose solutions of different concentration. Recently performed studies show that D-fructose is an effectively working dispersant of Al2O3 nanosuspensions. It was attempted to carry these promising results on nanozirconia powders in order to obtain time-stable zirconia nanosuspensions of relatively low viscosity and high solid phase loading. However, it turned out that D-fructose has a totally different effect on nanozirconia. Moreover, it was demonstrated that D-fructose interacts in other way with ZrO2 nanopowders purchased from different manufacturers. While, some differences in the behaviour of ZrO2 and Al2O3 can be excluded by different chemical nature of both substances, insofar as signifi cant differences in behaviour within the powders derived from one oxide are much more difficult to explain. It was assumed, therefore, that the above-mentioned differences in behaviour of nano-ZrO2 powders originate from their morphological and surface properties which were intensively studied in this paper.

5

Formowanie tworzyw ceramicznych metodą odlewania

Gizowska M., Szafran M.

Materiały Ceramiczne

|

2009

|

T. 61, nr 3

173-178

PL

W artykule przedstawiono podstawy teoretyczne formowania tworzyw ceramicznych metodą odlewania, w której masa lejna odwzorowuje powierzchnię porowatej formy. Metoda odlewania jest metodą znaną i chętnie stosowaną w technologii ceramiki, w produkcji wyrobów sanitarnych oraz ceramiki stołowej. Jednakże trwają badania nad rozszerzeniem zastosowania tej metody przy produkcji "zaawansowanej ceramiki", tj.: do otrzymywania nanomateriałów i kompozytów ceramika-metal. W celu otrzymania masy lejnej o optymalnych właściwościach, gwarantującej otrzymanie wyrobów pozbawionych defektów, wprowadzane są odpowiednie dodatki, tj.: uptynniacze, spoiwa oraz środki powierzchniowoczynne. W artykule opisano rolę poszczególnych składników masy oraz opisano mechanizmy upłynniania proszków ceramicznych.

EN

In the paper, basic principles of slip casting are presented. Slip casting is a forming method in ceramic technology in which ceramic slurry poured into a porous mould replicates its negative. This method is well known and widely used in ceramic technology, in the manufacture of sanitaryware and tableware. However, the slip casting method may find application in production of advanced ceramic materials where research is carried out concerning the use of this forming method in obtaining nanomaterials and ceramic-metal composites. In order to obtain slurry of the most beneficial properties - leading to obtaining ceramic bodies without defects - some additives are introduced into it. Generally additives are as follows: deffloculants, binders and surface active agents. In the paper, the role of each ingredient is described. Mechanisms of deflocculation of ceramic powder in liquid medium are described.