Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 10

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  płyn w stanie nadkrytycznym
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych oraz symulacji numerycznych procesu oczyszczania polimerowych materiałów porowatych przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym. Zbadano wpływ parametrów operacyjnych na przebieg procesu oraz opracowano i wstępnie zweryfikowano model matematyczny, który może być wykorzystany do symulacji i optymalizacji procesu oraz do projektowania aparatury wysokociśnieniowej. Wykazano, że płyny w stanie nadkrytycznym stanowią efektywne rozpuszczalniki w procesach oczyszczania polimerowych materiałów porowatych.
EN
Experimental results and numerical simulations of porous polymer material cleaning process using supercritical fluids are presented in the paper. An influence of process parameters on the process course was investigated and a mathematical model was developed and validated. The model can be used for process investigation and optimization, and also for high pressure equipment design. It was proven that supercritical fluids are effective solvents in porous polymer material cleaning processes.
2
Content available remote Experimental investigations into foaming of biodegradable polymers using scCO2
EN
Results of experimental investigations of batch foaming of poly(ε-caprolactone) using scCO2 are presented in the paper. The high pressure system consisting of CO2 cylinder, scCO2 pump, high pressure cell, pressure and temperature gauge and back pressure regulator was applied in the experiments. The porous three-dimensional solid-gas structures were prepared for the following range of process parameters: temperature 298+373 K, pressure 8+18 MPa, time 1+4 h and depressurization rate 0.007+4 MPa/s. The significant influence of process parameters on the obtained foams morphology was identified.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu spieniania polikaprolaktonu (PCL) przy użyciu CO2 w stanie nadkrytycznym. Badania przeprowadzono w instalacji złożonej z butli CO2, pompy do płynów nadkrytycznych, komory wysokociśnieniowej, miernika ciśnienia i temperatury oraz regulatora ciśnienia wstecznego. Badania wykonano dla zakresu zmienności parametrów operacyjnych: temperatura: 398÷373 K, ciśnienie: 8÷18 MPa, czas nasycania: 1÷4 h, szybkość dekompresji: 0,007÷4 MPa/s. Wykazano silny wpływ warunków realizacji procesu spieniania na strukturę wytwarzanych pian.
EN
The design, operation modes and extension options of an experimental system for testing porous polymer membrane cleaning using supercritical fluids are presented in the paper. The system enables one to carry out batch and continuous cleaning applying supercritical carbon dioxide, organic solvent or mixtures thereof. The system can be extended in order to allow the carbon dioxide recirculation. The experimental results can be used for validation of CFD models.
PL
W pracy przedstawiono konstrukcję, tryby pracy oraz możliwości rozbudowy układu doświadczalnego do badania oczyszczania porowatych membran polimerowych. Układ umożliwia realizację okresowych i ciągłych procesów oczyszczania z zastosowaniem dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym, rozpuszczalnika organicznego lub ich mieszanin. Układ może zostać rozbudowany w celu umożliwienia recyrkulacji dwutlenku węgla w obiegu. Wyniki doświadczalne mogą zostać użyte do walidacji modeli CFD.
PL
Praca dotyczy metody modelowania hydrodynamiki przepływu płynu w stanie nadkrytycznym przez moduł ekstrakcyjny podczas procesu oczyszczania porowatych membran polimerowych. Przedstawiono sposób wyznaczania parametrów modelu oraz zaprezentowano i omówiono przykładowe wyniki symulacji. Potwierdzono użyteczność CFD do modelowania hydrodynamiki układu zarówno dla potrzeb projektowania aparatów ekstrakcyjnych, jak i dla rozwoju metod modelowania procesu oczyszczania membran.
EN
The study is dedicated to hydrodynamics modeling of a supercritical fluid flowing through an extraction module used for purification of porous membranes. A method for determination of model parameters is shown and exemplary simulation results are presented and discussed. Usability of CFD in hydrodynamics modeling was confirmed for the support of extraction equipment design and for the development of modeling methods of membrane purification.
PL
W pracy przedstawiono porównanie wyników obliczeń modelowych przebiegu chłodzenia i zamarzania kropel roztworów wodnych podczas zamrażania rozpyłowego z danymi doświadczalnymi. Wykazano, że modelowanie przebiegu procesu zamrażania rozpyłowego w warunkach bardzo szybkiego spadku temperatury w układzie wymaga uwzględnienia zjawiska przechłodzenia kropel. Pominięcie tego zjawiska może prowadzić do znacznego przeszacowania przewidywań końcowych rozmiarów zamarzniętych kropel cieczy.
EN
A comparison of modeling calculation results dealing with liquid droplets' cooling and freezing during spray-freezing with experimental data is presented in this paper. It was found that the modeling of spray-freezing process in case of rapid temperature drop in the system requires taking into account the effect of liquid supercooling. Neglecting this effect may lead to the overesti-mation of final size of frozen droplets.
PL
Przedmiotem pracy są metody opisu matematycznego przebiegu procesu wytwarzania proszków do zastosowań medycznych przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym. Charakterystyczną cechą rozważanej grupy technologii jest silna zależność własności otrzymywanych cząstek stałych od warunków oraz sposobu prowadzenia procesu precypitacji. Pozwala to na sterowanie przebiegiem produkcji proszków w celu otrzymania produktu o wymaganych własnościach poprzez odpowiedni dobór parametrów procesowych. W pierwszej części pracy przedstawiono krótki przegląd i ocenę technologii płynów w stanie nadkrytycznym w kontekście ich użyteczności do bezpiecznego i kontrolowanego przetwarzania farmaceutyków. W przeglądzie tym przedyskutowano zalety, niedoskonałości i ograniczenia zastosowań poszczególnych metod. Następnie omówiono własności fizykochemiczne płynów w stanie nadkrytycznym i mieszanin z ich udziałem oraz usystematyzowano zależności użyteczne do modelowania tych własności. Przedstawiono także metody opisu równowag fazowych w układach dwu- i trójskładnikowych, w których prowadzi się procesy wytwarzania proszków. W dalszej części pracy rozważono szczegółowo dwie technologie wytwarzania proszków w przemyśle farmaceutycznym. Pierwsza z nich polega na wykorzystaniu zjawiska obniżania rozpuszczalności związków chemicznych w rozpuszczalnikach organicznych przez dodatek płynu w stanie nadkrytycznym. Opis procesu wymaga wykorzystania metod modelowania przebiegu procesów precypitacji z roztworów wodnych w połączeniu zarówno z opisem złożonych zależności termodynamicznych charakteryzujących płyny ściśliwe, jak i ze specyficznym opisem przepływu i mieszania burzliwego. Kluczowym elementem tej części pracy jest metoda zamknięcia równań bilansowych opisujących przebieg procesu precypitacji przy użyciu płynów w stanie nadkrytycznym. Do modelowania własności produkowanych proszków zastosowano procedurę rekonstrukcji rozkładu rozmiaru cząstek. Druga rozważana metoda stanowi połączenie procesu zamrażania rozpyłowego z suszeniem próżniowym i jest stosowana do bezpiecznej produkcji sproszkowanych substancji bioaktywnych. Polega ona na jednoczesnej atomizacji i zamrażaniu wodnego roztworu wytrącanej substancji w wyniku szybkiego rozprężenia silnie sprężonej mieszaniny dwufazowej zawierającej dwutlenek węgla w stanie ciekłym lub nadkrytycznym. W tej części pracy opracowano metodę opisu wpływu burzliwości przepływu i rozprężania mieszaniny na przebieg procesów dyspersji oraz zamarzania kropel roztworu wodnego. Zaproponowana metoda modelowania przebiegu procesu nie wymaga stosowania stałych dopasowujących wyniki obliczeń do danych doświadczalnych, co świadczy o jej uniwersalnym charakterze. Wynikiem niniejszej pracy jest opracowanie metod opisu matematycznego przebiegu procesów wytwarzania proszków dla dwóch technologii przemysłu farmaceutycznego. Zaproponowane modele matematyczne rozważanych procesów zostały zweryfikowane poprzez zastosowanie ich do interpretacji i przewidywania wyników badań doświadczalnych. Wykazano, że zastosowanie przedstawionych metod modelowania pozwala na przewidywanie wpływu warunków prowadzenia procesów precypitacji na własności wytwarzanych proszków. W aspekcie praktycznym wyniki niniejszej pracy mogą zostać wykorzystane jako narzędzia użyteczne do projektowania i optymalizacji technologii wytwarzania farmaceutyków w formie proszków.
EN
The work is focused on the methods of modellling in the influence of turbulence on the course of particle formation processes with the use of supercritical fluids (SCF). Application of supercritical fluid technologies enables production of ultrafine (micro- or nanosized) powders of high purity and narrow particle size distribution. Moreover, supercritical fluids are easily separated form crystalline products providing clean and recycable technologies. This causes that particle formation is presently considered one of the major developments of supercritical fluids technologies, mainly in the pharmaceutical, nutraceutical and cosmetic industries. In particular, the pharmaceutical industry aims at producing ultrafine particles to use as powderized drugs administered by various routes including inhalation and oral modes. As the first process, supercritical antisolvent precipitation is considered. The principle of this method relies in sharp decrease of the power of the liquid solvent by addition of a supercritical fluid in which the solute is insoluble. Particle size distribution of the solid product can be controlled by adjusting the rate of mixing of fluids, as well as the rate of addition of the antisolvent. Depending on the process conditions, the resulting mixture forms homo- of heterogeneous systems. The general model of antisolvent precipitation in turbulent field for homogeneous systems is presented. The method combines the non-equilibrium model for scalar dissipation with the conditional moment closure based on probability density function Beta (the Beta PDF). The main idea of the model is based on expressing the local concentration of the precipitated substance as a function of dimensionless concentration of the solvent interpreted as a passive scalar and application of the single precipitation progress variable. The presented PDF method has been verified experimentally. The results of numerical simulations have been compared with experimental data for precipitation of paracetamol from the ethanol solution with the use of carbon dioxide as an antisolvent. The second method considered in this work is spray-freezing with compressed carbon dioxide. The process is suitable for processing proteins, antibodies, vaccines, dry powder aerosols and nanoparticles. During the process, liquid droplets of the solution are first dispersed within supercritical CO2 and then frozen in Joule-Thomson's expansion cooling. The most important stage of the process directly determining the final particle size and structure atomization of the aqueous solution of the precipitated substance. The work is particulary focused on modelling the influence of turbulence on the course of aqueous droplet dispersion and solidification process. Two mechanisms of droplet breakup are taken into account, namely Rayleigh-Taylor instablities and activity of turbulent stresses. The proposed procedure enables indentification of the flow field of the mixture, the distribution of temperature of the dispersed phase and the position in the system where the droplet starts to freeze. Finally, the method enables to predict the average size of frozen droplets, which is comparable with the size of produced solid particles. In modelling complex processes of particle formation using supercritical fluids, the different aspects, such as thermodynamics, fluid dynamics and precipitation kinetics, are complementary and provide a comprehensive process description only when cosidered together. The mathematical models presented in this work after implementation into the commercial CFD software constitute complete numerical procedures useful for prediction of the course of particle formation processes. In practical applications, these methods can be applied in optimization and scaling-up of industrial supercritical fluid technologies.
PL
Tematem artykułu jest metoda SEDS (Solution Enhanced Dispersion by Supercritical Fluids), wytrącania proszków poprzez użycie płynu w stanie nadkrytycznym, jako czynnika obniżającego rozpuszczalność wytrącanej substancji. Metoda SEDS polega na szybkim, zlokalizowanym w dyszy wytwarzaniu przesycenia poprzez mieszanie roztworu substratu w etanolu z nadkrytycznym ditlenkiem węgla, a następnie wprowadzeniu przesyconego roztworu do zbiornika precypitacyjnego. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych wytrącania paracetamolu i wyniki modelowania przebiegu procesu z użyciem bilansu populacji i obliczeniowej mechaniki płynów (CFD). Zarówno badania doświadczalne jak też modelowanie wykorzystano do weryfikacji koncepcji powiększania skali procesu wytrącania metodą SEDS.
EN
The process of antisolvent precipitation of particles by means of the solution enhanced dispersion by supercritical fluids (SEDS) is applied to precipitate from an ethanol solution particles of model drug, paracetamol. In the SEDS process substrate solution is quickly mixed with the supercritical CO2 in a mixing chamber of the coaxial two-component nozzle. Resulting partially mixed solution is introduced to the precipitation vessel through the nozzle. Results of both experimental investigations and simulations are presented; simulation is based on the population balance modeling with the population balance equations linked to CFD. Results of experimental investigations and numerical simulations are applied to verify a concept of scale up of the SEDS process.
PL
Omówiono główne techniki ekstrakcyjne stosowane do izolacji i wzbogacania analitów, ekstrakcję w stanie nadkrytycznym (SFE) oraz przedstawiono dane dotyczące oznaczania fenoli zawartych w próbkach ciekłych, stałych i gazowych przy użyciu ekstrakcji SFE. Tego typu analiza jest procesem skomplikowanym ze względu na rodzaj analitów, niskie stężenie oznaczanych fenoli oraz skład matrycy. Zastosowanie wstępnego zatężania pozwala na zwiększenie stężenia badanych substancji. W tym celu stosuje się m.in. ekstrakcję w stanie nadkrytycznym, na której efektywność wpływają parametry prowadzenia procesu, parametry charakteryzujące matrycę próbki oraz pH analizowanego roztworu. Dotychczas w celu oznaczenia fenoli w stosowano głównie metody zatężania z wykorzystaniem ekstrakcji ciecz-ciecz połączonej z chromatografią gazową (GC) lub cieczową (HPLC). Przedstawione dane doświadczalne dotyczące oznaczania fenoli, w których stosuje się połączenie ekstrakcji płynem w stanie nadkrytycznym z chromatografią gazową (SFE-GC) lub cieczową (SFE-HPLC) pozwalają sądzić, że metoda ta będzie coraz częściej stosowana do oznaczeń związków z grupy fenoli.
EN
A review is presented of major extraction techniques that are used for the separation and enrichment of the analytes, particular consideration being given to supercritical fluid extraction (SFE) and determinations of phenols in liquid, solid and gaseous samples by using the SFE technique. SFE-based analyses are complicated because of the type of the analytes, the low concentrations of the phenols under analysis and the composition of the matrix. With the application of the preconcentration step, it is possible to raise the concentrations of the substances examined. For this purpose use can be made of SFE. The efficiency of SFE depends on the parameters describing the process and the sample matrix, as well as on the pH of the analyzed solution. Until recently, it was conventional to use the concentration method involving liquid-liquid extraction combined with gas chromatography (GC) or high-performance liquid chromatography (HPLC). Our experiments with phenols analysis, where SFE was combined with GC or HPLC, make us expect that the use of the SFE-GC or SFE-HPLC technique will become increasingly frequent, when determining compounds of the phenol group.
PL
Przedstawiono badania procesu precypitacji, w którym roztwór wytrącanej substancji oraz płyn w stanie nadkrytycznym mieszają się podczas przepływu burzliwego przez dyszę. Przedstawiono wyniki doświadczalne powiększania skali układu do wytrącania paracetamolu z roztworu alkoholowego przy użyciu CCh w stanie nadkrytycznym. Wyniki doświadczalne interpretowano wykorzystując bazujący na CFD model mieszalnika burzliwego.
EN
A precipitation process is considered in which solution of paracetamol in ethanol and supercritical antisolvent are passed through and mixed in the two component nozzle. Experimental results illustrating attempts to scale-up the process are presented. Experimental results are interpreted using a CFD based model of turbulent mixing.
10
Content available remote Modelowanie mieszania burzliwego z udziałem płynów w stanie nadkrytycznym
PL
Efekty mieszania obserwowane podczas kontaktowania dwutlenku węgla znajdującego się w stanie nadkrytycznym z ciekłym etanolem modelowano przy użyciu bazującego na CFD modelu mieszania burzliwego. Wykorzystując równanie stanu Penga - Robinsona badano rozkład stopnia segregacji, temperatury i stężenia w układzie stosowanym w praktyce do produkcji proszków.
EN
Mixing effects observed during mixing of liquid ethanol with supercritical antisolvent (carbon dioxide) are modelled by using a CFD based model of turbulent mixer. Using the Peng - Robinson equation of state, the profiles of intensity of segregation, temperature and concentration were investigated in the system of practical importance to the production of powders.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.