Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Innovative methods of drying rapeseeds using microwave energy

Bandura Valentyna, Bezbah Igor, Kupchuk Ihor, Fialkovska Larisa

Polityka Energetyczna

|

2023

|

T. 26, z. 2

217--230

EN

Rape is an important oil crop with a wide range of uses. Harvested rapeseed must be cleaned and dried before processing. The process of drying rapeseed as a small-seeded crop has its own specifics. One of the new drying methods is the use of microwave radiation, the disadvantage of which is uneven heating of the product. The purpose of this work was to study the modes of drying rapeseed by electromagnetic radiation in the ultra-high frequency range in combination with filtration. The indicators of the intensity of oilseed drying by infrared irradiation on the experimental stand were determined. The analysis of the conducted studies showed that the temperature of seeds at the maximum microwave power rises in general 1.5 to 1.8 times faster than at half the power. The higher the seed moisture content is, the higher the rate of temperature increase. After each blowing cycle, which lasted for five seconds, the temperature of the rapeseeds was set higher than the previous temperature, and after increasing the blowing time up to fifteen seconds, the temperature decreased by 8–12°C and cyclically stabilized. The applications of microwave drying represented in the paper are environmentally friendly, since the seeds do not come into direct contact with the products of gas combustion, which deteriorate its quality due to the possible penetration of carcinogenic components into the products. Experimental data was taken into account when developing the design of a small-sized grain dryer for farms, in which the drying process takes place without heating the air as a heat carrier.

PL

Rzepak jest ważną rośliną oleistą o szerokim zakresie zastosowań. Zebrany musi zostać oczyszczony i wysuszony przed przetworzeniem. Proces suszenia rzepaku, jako rośliny o małych nasionach, ma swoją specyfikę. Jedną z nowych metod suszenia jest wykorzystanie promieniowania mikrofalowego, którego wadą jest nierównomierne ogrzewanie produktu. Celem postawionym w niniejszej pracy było zbadanie sposobów suszenia nasion rzepaku za pomocą promieniowania elektromagnetycznego w zakresie ultrawysokich częstotliwości w połączeniu z filtracją. Określono wskaźniki intensywności suszenia nasion oleistych za pomocą promieniowania podczerwonego na stanowisku doświadczalnym. Analiza przeprowadzonych doświadczeń wykazała, że temperatura nasion przy maksymalnej mocy mikrofalowej wzrasta ogólnie od 1,5 do 1,8 razy szybciej niż przy połowie mocy. Im wyższa wilgotność nasion, tym większe tempo wzrostu temperatury. Po każdym cyklu nadmuchu, który trwał pięć sekund, temperatura nasion rzepaku była wyższa niż poprzednia, a po zwiększeniu czasu przedmuchiwania do piętnastu sekund, temperatura spadała o 8–12°C i cyklicznie stabilizowała się. Przedstawione w artykule zastosowania suszenia mikrofalowego są przyjazne dla środowiska, ponieważ nasiona nie wchodzą w bezpośredni kontakt z produktami spalania gazu, które pogarszają ich jakość ze względu na możliwe przenikanie składników rakotwórczych do produktów. Dane eksperymentalne zostały wzięte pod uwagę przy opracowywaniu projektu małej suszarki do ziarna dla gospodarstw rolnych, w której proces suszenia odbywa się bez podgrzewania powietrza jako nośnika ciepła.

2

Mechanical responses of igneous rocks to microwave irradiation: a review

Bai Guogang, Sun Qiang, Jia Hailiang, Ge Zhenlong, Tang Liyun, Xue Shengze

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1183--1192

EN

In order to explore the mechanism of microwave radiation damage to rocks and improve the efficiency of underground rock fragmentation, statistics have been conducted for nearly 40 years, and the heating effects of four types of igneous rocks (granite, basalt, syenite, and gabbro) after microwave irradiation have been analyzed. The attenuation of tensile and compressive strength, and the microwave response mechanism of igneous rocks are studied. The results show that under microwave energy of 0–50 kJ, the tensile and compressive strengths of rock do not change significantly; however, above 50 kJ, they decrease rapidly. With increasing contents of Fe-rich minerals in rock, such as pyroxene, microwaves have a greater fracturing effect, which is manifested as rapid attenuations in tensile and compressive strength. The wave velocity damage factor and tensile strength damage factor of igneous rocks increase with the increase of microwave energy.

3

Prospects for the use of microwave energy in grain crop seeding

Kipriyanov Fedor A., Savinykh Petr A., Isupov Alexey Yu., Plotnikova Yulia A., Medvedeva Natalia A., Belozerova Svetlana V.

Journal of Water and Land Development

|

2021

|

no. 49

74--78

EN

This study looks at determining the main trends in the application of microwaves on plants in agricultural production in the processing of grain material, it provides examples of their effectiveness and an overview of the use of microwaves on plants available on the Russian market. Additionally, the research studied the experience and developments of leading scientists in the field of microwave radiation. Analysis of the available sources provided information on the positive effect of microwave radiation in the processing of crops. The use of microwaves on plants during drying destroys pathogens and bacteria, in particular, microwave processing of red lentils reduces grey mould damage by up to 30%. Positive results are also noted in the microwave processing of other crops, providing an increase in germination capacity of up to 7% and yield growth of up to 6%. The microwave plant market in Russia is represented mainly by dryers, and the use of microwaves on plants combining several functions of drying, disinfection, and pre-sowing stimulation.

4

Perspectives of using microwave heating of petroleum products in the tank

Boshkova Irina L., Volgusheva Natalya V., Titlov Olexandr S., Altman Ella I., Mukminov Igor I.

Journal of New Technologies in Environmental Science

|

2021

|

Vol. 5, nr 4

150--156

EN

The problem of optimizing the heating of petroleum products when draining from railway tanks using microwave heating is considered. It is established that microwave heating can significantly simplify the technological scheme, eliminating all processes and apparatuses associated with the preparation of the coolant. It is determined that currently existing patents and technical solutions proposed for the use of microwave heating for heating petroleum products assume that microwave energy falls on the free surface of the liquid. It is argued that the disadvantage of such schemes is a significant unevenness of heating due to the fact that microwave energy quickly fades out when moving deep into the tank. It is noted that when heated from the surface of the liquid in the tank, the distance from the source to the drain hole is quite large, as a result of which it is impossible to effectively use microwave heating. A method for solving this problem is proposed, which consists in installing a microwave device inside a hollow pipe, which is directly connected to the upper hatch in preparation for pumping and is immersed in the oil product to a depth that correlates with the depth of penetration of the microwave field in a particular product. The depth of penetration of microwave energy into the oil product under study - fuel oil-is estimated, on the basis of which it is recommended to set the distance from the emitter to the drain hole. It is argued that it is advisable to model microwave heating on the basis of the differential equation of thermal conductivity, taking into account internal heat sources. A mathematical model describing the heating of a volume of highly viscous petroleum products as a process of thermal conductivity in an unlimited array under the action of microwave radiation is presented. On the example of fuel oil, calculations were made using the finite difference method, which showed the temperature distribution in the array at different points in time.

5

The Effects of Microwave-Assisted Leaching on the Treatment of Electric Arc Furnace Dusts (EAFD)

Laubertova M., Havlik T., Parilak L., Derin B., Trpcevska J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

321--328

EN

In this study, laboratory-scale experiments were carried out to investigate the effects of microwave-assisted alkaline leaching on the treatment of electric arc furnace dusts to recover zinc and lead. Microwave treatment is a new innovative technology in waste treatment and now is an attractive advanced inter-disciplinary field and also environmental friendly. The highest zinc extraction, 50.3% in 60 minutes using 5 M NaOH at 750 W and L:S ratio 20, and lead extraction up to 92.84% was achieved in these same conditions but in 30 minutes. Compared with conventional leaching, the top extraction rate using MW-assisted leaching was higher by 16% (Zn) and 26% (Pb). Zinc presents in the flue dust in the form of franklinite (ZnFe2 O4 ), its leaching in sodium hydroxide does not occur under the examined conditions, because it is enclosed in a matrix of iron.

6

Synthesis of nanohydroxyapatite using microwave energy

Chodara A., Kuśnieruk S., Chudoba T., Wojnarowicz J., Dąbrowska S., Łojkowski W.

Engineering of Biomaterials

|

2016

|

Vol. 19, no. 138 spec. iss.

116

7

Microwave energy in the processes of biomass treatment

Lovas M., Znamenackova I., Dolinska S., Matik M., Hredzak S., Sobek J., Hajek M.

Inżynieria Mineralna

|

2013

|

R. 14, nr 2

137--140

EN

The extraction of biomass in microwave field offers advantages such as reduced processing costs, improved stability of products, the possibility to use less toxic solvents and decrease solvent consumption. The submitted contribution presents the results of microwave extraction of wheat straw waste. The sample of waste was characterized by thermal analysis. The content of the fatty acids in extract after microwave leaching of wheat straw in methanol was assayed by gas chromatography.

PL

Wykorzystanie mikrofal w procesie obróbki biomasy daje niewątpliwe korzyści w postaci zmniejszenia kosztów procesu, poprawienia stabilności właściwości produktów oraz możliwości wykorzystania mniej toksycznych rozpuszczalników oraz redukcji ich zużycia. Przedstawiono badania próbek biomasy w postaci odpadów ze słomy pszenicznej. Próbki zostały scharakteryzowane za pomocą analizy termicznej. Zawartość kwasów tłuszczowych po ekstrakcie w metanolu, po ługowaniu w polu mikrofal, zbadano w wykorzystaniem chromatografii gazowej.

8

Simplified mathematical model of microwave drying of rape seeds in a half-technical scale with central emission of microwave energy

Kozioł A.

Chemical and Process Engineering

|

2010

|

Vol. 31, z. 1

149-162

EN

A simplified mathematical description of a microwave drying has been presented. The differential numerical model of heat and mass balance has been proposed to describe drying of seeds of rape in a cylindrical vessel with internal microwave source (microwave antenna) placed inside. The results of calculations based on the model have been compared with results of experiments. The compatibility of calculated temperature distributions with the experimental ones was quite satisfactory, while theoretical and experimental results for moisture distribution agreed moderately.

PL

Przedstawiono uproszczony model matematyczny opisujący suszenie mikrofalowe. Do opisu transportu ciepła i masy w cylindrycznym złożu nasion rzepaku ogrzewanym od wewnątrz polem mikrofalowym (centralnie umieszczoną anteną mikrofalową) zastosowano numeryczny model różniczkowy. Uzyskane wyniki symulacji komputerowej w postaci profili wilgotności i temperatury porównano z wynikami doświadczeń przeprowadzonych w takim układzie. Uzyskana zgodność wartości obliczonych z eksperymentalnymi dla rozkładów temperatury była dosyć dobra, w przypadku rozkładu wilgotności natomiast zgodność była umiarkowana.

9

Microwave energy absorption in water.ethanol solutions

Łupiński M., Dmyszewicz A., Kozioł A.

Chemical and Process Engineering

|

2008

|

Vol. 29, z. 1

257-269

EN

Results of experimental studies of microwave energy (MW) absorption by water.ethanol solutions have been presented such as testing equipment, assumptions and methods of investigation. CSTR energy balance model has been used in mathematical analysis of the process. Equations similar to the Margules and van Laar models have been used to describe dependence of the MW absorption coefficient b on the mixture composition.

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych absorpcji energii mikrofalowej w roztworze woda.etanol w szerokim zakresie stężeń. Opisano aparaturę, założenia i metody badań. Do opisu zjawiska zaproponowano bilans energetyczny reaktora CSTR. Podjęto próbę przybliżenia zależności współczynnika absorpcji energii mikrofalowej od stężenia za pomocą równań nawiązujących do modeli Margulasa i van Laara.

10

Microwave regeneration of activated carbon

Dąbek L.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 2

107-115

EN

Microwave radiation, being more and more frequently applied in environmental engineering, is used lor regeneration of activated carbon, particularly that saturated with organic substances. This paper is concerned with the use of a microwave field to regenerate a spent activated-carbon- supported catalyst for vinyl acetate synthesis, containing both organic substances and zinc compounds. It has been reported that microwave energy applied directly to a spent catalyst removes some of organic substances from its surface. This results in better leaching of zinc compounds by acid solutions. Compared to repeated leaching performed at boiling points of leach solutions, microwave leaching makes it possible to remove more than 90% of zinc compounds in a shorter period of time, using less energy and smaller amounts of solvents.

PL

Energia mikrofal znajduje obecnie coraz szersze zastosowanie w licznych dziedzinach inżynierii środowiska, w tym również do regeneracji węgli aktywnych, głównie nasyconych substancjami organicznymi. W prezentowanej pracy wykorzystano pole mikrofal do regeneracji węgla aktywnego będącego nośnikiem zużytego katalizatora syntezy octanu winylu, w skład którego wchodzą zarówno substancji organiczne, jak i związki cynku. Wykazano, że w wyniku bezpośredniego działania mikrofal na zużyty katalizator z jego powierzchni zostaje usunięta część substancji organicznych, co istotnie ułatwia wyługowanie związków cynku roztworami kwasów. W tych warunkach, wykorzystując ogrzewanie mikrofalowe na etapie ługowania, usunięto z powierzchni zużytego katalizatora ponad 90% związków cynku w krótszym czasie i przy mniejszym zużyciu energii i rozpuszczalników niż podczas wielokrotnego ługowania w temperaturze wrzenia roztworów.

11

Microwave assisted synthesis using catalysts on controlled pore glass carriers

Freitag J., Hermann M., Nüchter M., Ondruschka B., Schneider F., Stolle A.

Optica Applicata

|

2005

|

Vol. 35, nr 4

745-752

EN

Due to their beneficial features, TRISOŽ-controlled pore glass carriers are very well suited for the preparation of catalysts for application in technically important reactions, e.g., C-C-coupling processes of the Suzuki-reaction type or highly selective hydrogenations. We describe here the development of first experiments with an effective and sustainable catalyst system in microwave-assisted syntheses. An essential advantage of porous catalysts prepared using microwave conditions is their reusability after reaction for further processes. The results are promising as regards the inception of a scalable reaction system for application in synthetic reactions using microwave energy.

12

Techniki mikrofalowe w laboratorium chemicznym

Gutowska E.

Laboratorium - Przegląd Ogólnopolski

|

2003

|

nr 2

8--14

PL

Większość procesów chemicznych wymaga energii. Użyta we właściwym miejscu, czasie i w odpowiedniej ilości energia wspomaga reakcje i separacje oraz inne funkcje świata chemicznego. Jednak zastosowana w nieodpowiednim miejscu, czasie lub w niewłaściwej ilości energia może zniszczyć reaktor, spowodować utworzenie niepożądanych produktów ubocznych lub w inny sposób utrudniać pracę.

13

Ocena możliwości zastosowania energii mikrofal do unieszkodliwiania wybranych grup odpadów

Bezak-Mazur E., Dąbek L., Rabajczyk A.

Polityka Energetyczna

|

2002

|

T. 5, z. 1

71-79

PL

Utylizacja odpadów powstających we wszystkich obszarach działalności ludzkiej jest jednym z najtrudniejszych zadań stojących przed inżynierią środowiska. Pomimo opracowanych i wdrożonych metod ich unieszkodliwiania, takich jak: spalanie, kompostowanie i składowanie, nadal poszukuje się nowych rozwiązań. Wśród nowych metod unieszkodliwiania odpadów znaczną popularnością cieszy się energia mikrofal. Mineralizacja mikrofalowa znalazła obecnie zastosowanie głównie do unieszkodliwiania następujących grup odpadów: medycznych, gumowych, szkodliwych związków organicznych w glebach czy też azbestu. W pracy przedstawiono wyniki wstępnych badań nad możliwością wykorzystania energii mikrofal do unieszkodliwiania odpadów takich jak zużyte węglowe katalizatory i sorbenty zawierające metale ciężkie oraz osady ściekowe. Zastosowanie mineralizacji mikrofalowej pozwala na całkowite przeniesienie metalu do niewielkiej objętości kwaśnego roztworu, co pozwala tym samym na uzyskanie wysokiego stężenia metalu. W tym procesie ulega zniszczeniu matryca węglowa i obecne na niej zanieczyszczenie organiczne. Metoda ta może być szczególnie przydatna do odzysku metali szlachetnych z proszkowych katalizatorów węgiel aktywny - metal szlachetny.

EN

Wastes resulting from all human activities pose one of the most crucial problems of the environmental protection and one of the most difficult tasks facing environmental engineering. In spite of the existing proved methods of their neutralization such as burning, composting and storage, new solutions are still being sought. Among new methods gaining in popularity is the use of microwave energy for decomposing/ /neutralizing such wastes as medical scraps, highly contaminated soil, scrap rubber or asbestos. In addition to being considered cheap and efficient, the method contributes to developing technological ways of its application. The present paper shows the results of investigations on the use of microwave energy to neutralize such wastes as spent carbon sorbents and catalysts containing heavy metals and sludge. It has been proved that the microwave mineralization of spent carbon sorbents and catalysts is able to decompose at a heat the carbon matrix completely as well as all organic impurities present in such wastes, and to transfer metals to an acid solution. As the volume of the acid solution used in the process is inconsiderable, the concentration of metals is high, which favours their quantitative recovery (e.g. as regards noble metals) or their separation by precipitation. The method is particularly useful in recovering noble metals from spent powdery catalysts of the activated carbon-noble metal type. As regards sludge, investigations on the effects of the energy of microwaves of different power on sludge and on the extraction removal of heavy metals from it were carried out. The results account for suggesting a relatively simple method of lowering the content of metals in sludge and their further use or safe storage.

14

Investigation of influence of microwave energy on cleavage of S-S and C-S bonds by azide ions

Kurzawa J., Stachowiak S.

Chemia Analityczna

|

2001

|

Vol. 46, No. 6

907-910

EN

The influence of microwave energy on the rate of cleavage of-C-S- and -S-S- bonds by azide ions was investigated. It was found that microwaves do not accelerate the split of -C-S- bond, whereas the cleavage of-S-S- bond takes place faster but the reproducibility of this reaction is very poor and microwave technique is not recommended for quantitative determination.

PL

Badano wpływ energii mikrofalowej na szybkość rozszczepienia wiązania -C-S-i -S-S- przez jony azydkowe. Stwierdzono, że mikrofale nie przyspieszają zerwania wiązania -C-S-, natomiast rozszczepienie wiązania -S-S- zachodzi szybciej, jednak niepowtarzalność procesu wyklucza możliwość stosowania tej techniki w analizie ilościowej.