Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 86

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
PL
Przedmiotem niniejszej pracy było poszukiwanie nowych konstrukcji mieszalników zbiornikowych i dyspergatorów przepływowych używanych w procesie wytwarzania farb. Testowymi surowcami była woda oraz węglan wapnia o dwóch różnych rozmiarach cząstek. Nowe konstrukcje urządzeń opracowano za pomocą symulacji CFD badając różne parametry procesowe i geometrie aparatów. Nowe konstrukcje charakteryzują się przede wszystkim mniejszym zużyciem energii. Wykazano jednocześnie możliwość rezygnacji z przegród w mieszalniku zbiornikowym oraz możliwość zwiększenia szybkości pompowania dyspergatora dzięki zmianie geometrii elementów aparatu.
EN
New, energetically-efficient designs of mixing tanks and in-line dispersing devices for paint production are presented. Water and calcium carbonate with two different particle sizes were used as raw materials. The new designs were found using CFD simulations. Different process parameters and device geometries were investigated. New devices consume less energy comparing to apparatuses presently used in paint industry. The simulations also showed that baffles have no influence on mixing efficiency in a new mixing tank and a proper change of the dispersing device geometry can increase pumping capacity without the increase of power consumption.
2
Content available remote Model reologiczny dla gęstych emulsji
PL
Przedstawiono metodę modelowania reologii gęstych, polidyspersyjnych emulsji oraz zastosowano tę metodę w kombinacji z CFD i równaniem bilansu populacji do modelowania przepływu emulsji i dyspersji kropel w mieszalnikach typu rotor-stator. Przedstawiono wpływ warunków formulacji emulsji na jej właściwości reologiczne. Zbadano wpływ obecności zaadsorbowanej na powierzchni kropel warstewki polimeru; efekt grubości warstewki jest znaczący tylko dla niskich szybkości ścinania. Określono również wpływ ułamka objętości fazy rozproszonej dla maksymalnego upakowania na lepkość emulsji.
EN
A method for modeling rheology of dense polydispersed emulsions is presented and applied in combination with CFD and population balance equation to model flow of viscous emulsion and drop dispersion in the high-shear rotor-stator mixer. Effect of process conditions during emulsion formulation on resulting emulsion rheology is presented. Effects on rheology of adsorbed polymer layer present on drop surface are investigated. It has been shown that these effects are significant at small shear rate. Effects of maximum packing volume on emulsion rheology are studied as well.
3
Content available remote Efektywność energetyczna mieszania i wymiany masy w układach jednoi dwufazowych
PL
Zaproponowano model opisujący efektywność energetyczną mieszania oraz wykonano eksperymenty z udziałem chemicznych reakcji testowych w mieszalnikach typu rotor stator w układach homogenicznym i heterogenicznym. W yznaczono selektywność wytwarzania produktów i efektywność energetyczną mieszania dla przepływów turbulentnych. Wyniki potwierdzają rozważania teoretyczne, że efektywność mieszania turbulentnego spada wraz ze wzrostem mocy mieszania dla układów jedno i dwufazowych. Wyniki badań pozwalają sformułować zasady poprawiające pracę reaktorów chemicznych typu rotor-stator.
EN
A new model for energetic efficiency of mixing has been proposed. Experim ental investigations carried out in single phase and two-phase liquid systems were based on application of mixing sensitive test reactions. Reactions were performed in rotor stator-m ixers. Product distribution and energetic efficiency of turbulent mixing and mass transfer were identified. The results show that energetic efficiency of turbulent mixing decreases with increasing power input for both systems in agreement with theory. Results help to formulate rules for better performance of rotor-stator reactors.
4
Content available remote Efektywność agregacji nanocząstek amorficznej krzemionki
PL
Przedstawiono wyrażenie na efektywność zderzeń bazujące na analizie charakterystycznych skal czasowych procesu agregacji nanocząstek krzemionki. Pozwala to na wytłumaczenie istnienia obszaru metastabilnego dla koloidalnej krzemionki oraz powolnego żelowania w tym obszarze, mimo bliskości punktu izoelektrycznego. Zaproponowany opis matematyczny może być wykorzystany do wyznaczenia szybkości agregacji cząstek krzemionki koloidalnej w zależności od parametrów procesowych oraz charakterystycznych właściwości populacji cząstek.
EN
In this work expression for the collision efficiency was proposed based on the analysis of characteristic time scales of the aggregation process of silica nanoparticles. It allows us to ехріаіп the existence of metastable region of the colloidal silica and slow gelation in that region regardless of the vicinity of isoelectric point. The developed expression can be further used to determine the aggregation rate depending on the process parameters and characteristic properties of considered population of particles when used together with suitable collision kemel.
EN
The measured rate of release of intercellular protein from yeast cells by ultrasonication was applied for evaluating the effects of sonication reactor geometry on cell disruption rate and for validation of the simulation method. Disintegration of two strains of Saccharomyces cerevisiae has been investigated experimentally using a batch sonication reactor equipped with a horn type sonicator and an ultrasonic processor operating at the ultrasound frequency of 20 kHz. The results have shown that the rate of release of protein is directly proportional to the frequency of the emitter surface and the square of the amplitude of oscillations and strongly depends on the sonication reactor geometry. The model based on the Helmholtz equation has been used to predict spatial distribution of acoustic pressure in the sonication reactor. Effects of suspension volume, horn tip position, vessel diameter and amplitude of ultrasound waves on the spatial distribution of pressure amplitude have been simulated. A strong correlation between the rate of protein release and the magnitude of acoustic pressure and its spatial distribution has been observed. This shows that modeling of acoustic pressure is useful for optimization of sonication reactor geometry.
EN
In this work a concept of energetic efficiency of mixing is presented and discussed; a classical definition of mixing efficiency is modified to include effects of the Schmidt number and the Reynolds number. Generalization to turbulent flows is presented as well. It is shown how the energetic efficiency of mixing as well as efficiencies of drop breakage and mass transfer in twophase liquid-liquid systems can be identified using mathematical models and test chemical reactions. New expressions for analyzing efficiency problem are applied to identify the energetic efficiency of mixing in a stirred tank, a rotor stator mixer and a microreactor. Published experimental data and new results obtained using new systems of test reactions are applied. It has been shown that the efficiency of mixing is small in popular types of reactors and mixers and thus there is some space for improvement.
EN
Energetic efficiency depicting the fraction of energy dissipation rate used to perform processes of drop breakup and mass transfer in two-phase, liquid-liquid systems is considered. Results of experiments carried out earlier in two types of high-shear mixers: an in-line rotor-stator mixer and a batch rotor-stator mixer, have been applied to identify and compare the efficiency of drop breakage and mass transfer in both types of mixers. The applied method is based on experimental determination of both: the product distribution of chemical test reactions and the drop size distributions. Experimental data are interpreted using a multifractal model of turbulence for drop breakage and the model by Favelukis and Lavrenteva for mass transfer. Results show that the energetic efficiency of the in-line mixer is higher than that of the batch mixer; two stator geometries were considered in the case of the batch mixer and the energetic efficiency of the device equipped with a standard emulsor screen (SES) was higher than the efficiency of the mixer equipped with a general purpose disintegrating head (GPDH) for drop breakup but smaller for mass transfer.
EN
A pair of fast competitive reactions, neutralization and 2,2-dimetoxypropane (DMP) hydrolysis, has been applied do study mass transfer and micromixing in a T 50 Ultra-Turrax® - IKA rotor-stator device. In experiments the dispersed organic phase containing p-Toluenesulfonic acid (pTsOH) dissolved in diisopropyl ether, whereas the continuous phase was represented by the aqueous solution of sodium hydroxide, 2,2-dimetoxypropane (DMP) and ethanol. During mixing a fast mass transfer of a solute (pTsOH) from organic phase droplets, which were shrinking due to fast dissolution of the organic solvent, was followed by micromixing and chemical reactions in the continuous phase. Measured hydrolysis yields were applied to express effects of mixing on the course of chemical reactions. Modeling was based on application of models describing drop breakup, mass transfer in the liquid-liquid system and micromixing. Combined effects of mass transfer and drop breakage on drop population were expressed using the population balance equations. The model has been used to interpret experimental results, in particular to identify the efficiency of mixing.
EN
In many systems of engineering interest the moment transformation of population balance is applied. One of the methods to solve the transformed population balance equations is the quadrature method of moments. It is based on the approximation of the density function in the source term by the Gaussian quadrature so that it preserves the moments of the original distribution. In this work we propose another method to be applied to the multivariate population problem in chemical engineering, namely a Gaussian cubature (GC) technique that applies linear programming for the approximation of the multivariate distribution. Examples of the application of the Gaussian cubature (GC) are presented for four processes typical for chemical engineering applications. The first and second ones are devoted to crystallization modeling with direction-dependent two-dimensional and three-dimensional growth rates, the third one represents drop dispersion accompanied by mass transfer in liquid-liquid dispersions and finally the fourth case regards the aggregation and sintering of particle populations.
PL
Przedstawiono działania prowadzone wspólnie przez Instytut Chemii Przemysłowej (IChP), Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej oraz Zakłady Chemiczne ZACHEM S.A. w Bydgoszczy mające na celu opracowanie nowej technologii produkcji toluenodiizocyjanianu (TDI) metodą fosgenowania toluenodiaminy (TDA) w fazie gazowej. Na podstawie studiów literaturowych (głównie patentów), wykonanych badań laboratoryjnych (odparowanie TDA do strumienia azotu) oraz obliczeń projektowych opracowano założenia do projektu badawczej instalacji pilotowej. Badania przeprowadzone na instalacji pilotowej zakończyły się powodzeniem i opracowaniem projektu procesowego instalacji przemysłowej o zdolności 30 000 t TDI/rok.
EN
The activities undertaken in cooperation by Industrial Chemistry Research Institute (ICRI) and Faculty of Chemical and Process Engineering of the Warsaw University of Technology and Chemical Plant ZACHEM S.A. in Bydgoszcz in order to develop a new technology for production of toluene diisocyanate (TDI) were presented. On the basis of literature studies (mainly patents), performed laboratory tests of toluenediamine (TDA) evaporation under a stream of nitrogen and design calculations the guidelines for the project of research pilot plant were proposed. Pilot plant tests were successful and resulted in the development of process design of an industrial plant with a capacity of 30 000 tons TDI/year.
PL
W pracy przedstawiono sposób przewidywania przebiegu złożonych procesów chemicznych (przebiegu złożonych reakcji chemicznych i proces precypitacji) przy wykorzystaniu modeli wielkowirowych. Jako reaktory testowe wybrano dwa typy reaktorów zderzeniowych, charakteryzujące się wysoką intensywnością mieszania. Analiza wyników pokazała możliwość wpływania na jakość powstającego produktu poprzez dobór warunków mieszania reagentów i przydatność metody LES.
EN
The paper presents an application of large eddy simulations to predict a course of complex processes (parallel chemical reactions, precipitation process) carried out in selected types of jet reactors. Results of simulations were validated using PIV and PLIF techniques and also by comparing model predictions with experimental data for test reactions. The study showed an example of influence of process conditions on product quality and potential of LES for solving typical chemical and process engineering problems.
12
Content available remote Power characteristics of in-line rotor stator mixers
EN
Methods that can be used to predict agitation power of the in-line rotor-stator mixers are considered in this paper. Results of experimental investigations and CFD modeling are presented and interpreted theoretically for the Silverson rotor-stator (150/250) MS mixer. Results of theoretical analysis lead to extended version of previously used correlation.
PL
W artykule przedstawiono metody wyznaczania mocy mieszania dla mieszalników przepływowych typu rotor-stator. Przedstawiono interpretację wyników doświadczalnych i symulacji CFD.
13
Content available remote Large eddy simulation of precipitation process carried out in jet reactors
EN
The paper presents an application of large eddy simulations to predict a course of precipitation process carried out in selected types of jet reactors. In the first part of this work the simulations results were validated using PIV and PLIF techniques and also by comparing model predictions with experimental data for fast parallel chemical test reactions. In the second part of this work predictions of modeling are compared with experimental data for BaSO4 precipitation. Precipitation model is tested in this part also by comparing predictions of the model based on LES with results obtained using the multiple-time-scale mixing model combined with the k‒ɛ model.
PL
W artykule przedstawiono zastosowanie modelowania wielkowirowego procesu precypitacji siarczanu baru przebiegającego w reaktorach zderzeniowych. W pierwszej części pracy uzyskane wyniki numeryczne zweryfikowano z wykorzystaniem technik laserowych oraz z wynikami doświadczalnymi dla przebiegu złożonych reakcji chemicznych. W drugiej części pracy rozważano przebieg procesu precypitacji siarczanu baru. Wyniki modelowania wielkowirowego dodatkowo porównano z wynikami symulacji z użyciem modelu k‒ɛ oraz modelu mieszalnik burzliwego.
14
Content available remote Zastosowanie ultradźwięków w procesach dezintegracji
PL
Praca dotyczy dezintegracji przy użyciu ultradźwięków cząstek zawartych w zawiesinie w tzw. procesie sonikacji. Efekty praktycznego korzystania z sonikacji w procesach dezintegracji przedstawiono na przykładach dyspersji aglomeratów Aerosilu i dezintegracji komórek drożdży. Porównanie danych eksperymentalnych z wynikami symulacji wymagało przeprowadzenia obliczeń CFD. Przedstawione rezultaty potwierdzają użyteczność modelowania dla prawidłowego projektowania procesów dyspersji metodą sonikacji.
EN
Ultrasonic cell and agglomerate disruption is investigated experimentally and numerically. The CFD modeling is applied to predict spatial distribution of acoustic pressure in the system equipped with ultrasonic disintegrator. Examples for disintegration by ultrasounds are presented for yeast cells and silica agglomerates. Comparison of model predictions with experimental data shows that numerical methods are helpful for interpretation and design of sonication processes.
PL
W pracy opisano przebieg badań teoretycznych i doświadczalnych nad fosgenowaniem TDA w fazie gazowej. Ponieważ reakcja przebiega w reżimie reakcji natychmiastowych, bardzo istotne jest wymieszanie substratów. Z drugiej strony nie można dopuścić do cyrkulacji, które powodują powstawanie produktów ubocznych. Problem rozwiązano przez odpowiednie dozowanie reagentów. Do wyznaczania optymalnych warunków procesu posłużono się liczbami kryterialnymi: Re Ct, co stanowi nowatorskie rozwiązanie.
EN
The theoretical and experimental studies on phosgenation process of TDA in the gas phase are presented in the paper. The reaction takes place in the instantaneous reaction regime, so it is very important to well mix the reac tants. On the other hand, the circulation leading to by-products formation cannot be allowed. The issue was solved by the proper dosing of reactants. The appropriate criterion numbers Re and Ct (being an innovative solution) were used to determine the optimal process conditions.
16
Content available remote Dyspersja kropel w mieszalnikach typu rotor-stator
PL
Przedstawiona praca ma charakter doświadczalno-teoretyczny. W części doświadczalnej przeprowadzono badania rozpadu rozproszonych w wodzie kropel oleju silikonowego. Badania prowadzono w przepływowym mieszalniku typu rotor-stator (Silverson), pracującym w sposób ciągły. Modelowanie prowadzono wykorzystując oprogramowanie CFD i multifraktalny model burzliwości. Wyniki obliczeń pokazały zgodność trendów z wynikami doświadczalnymi.
EN
The work deals with numerical and experimental investigations of drop breakup during the formation of emulsions. Silicon oil was applied to investigate drop dispersion in the in-line Silverson rotor-stator mixer. Experimental results were interpreted using CFD and the multifractal model oi intermittent turbulence. Predicted trends of influence of process parameters on drop size agree with experimental data.
PL
W pracy przedstawiono sposób modelowania wpływu mieszania na przebieg procesu precypitacji siarczanu baru przy wykorzystaniu modeli wielkowirowych. Jako reaktory testowe wybrano dwa typy reaktorów zderzeniowych, charakteryzujące się wysoką intensywnością mieszania. Analiza wyników pokazała możliwość wpływania na jakość powstającego produktu poprzez dobór warunków mieszania reagentów i przydatność metody LES.
EN
The method of Large Eddy Simulation (LES) is applied in this work to simulate a course of complex processes in the non-premixed, turbulent reactive flows of incompressible fluids. Effects of mixing on various scales on the quality of final products are investigated for precipitation processes. To achieve the high intensity of mixing, two impinging jet reactors are employed. The study has shown an example of influence of process conditions on product quality and potential of LES for solving typical chemical and process engineering problems.
EN
Chemical parallel test reactions are used to investigated micromixing efficiency in homogeneous systems and effects of mass transfer on selectivity of complex reactions in two-phase liquid-liquid systems. Mixing phenomena in stirred tanks, rotor-stator mixers and microreactors are investigated.
PL
Równoległe, testowe reakcje chemiczne zastosowano do badań efektywności mikromieszania w układach jednofazowych oraz badań wpływu transportu masy na selektywność przebiegu reakcji złożonych w układach dwufazowych ciecz-ciecz. Badania prowadzono w reaktorach zbiornikowych, mieszalnikach typu rotor- stator i mikroreaktorach.
20
Content available remote Modelowanie mieszania z reakcją w mieszalniku statycznym typu Kenics
PL
Praca dotyczy symulacji numerycznych przebiegu złożonych, homogenicznych reakcji chemicznych w mieszalniku statycznym typu Kenics KMS przy użyciu modeli CFD i modelu struktury mieszaniny Pattersona. Wykazano, że selektywność przebiegi reakcji diazowania pełni rolę wskaźnika stanu wymieszania płynu na skalę molekularną. Porównano przewidywania trzech modeli k-e, stwierdzając przydatność modelu standardowego. Wyniki symulacji potwierdziły trendy obserwowane w badaniach doświadczalnych.
EN
The aim of this work was a numerical simulation of the course of homogeneous, complex chemical reactions in a Kenics static mixer using CFD and Patterson closure for the Reynolds averaged kinetics. It has been shown that the selectivity of diazo-coupling is a good measure of mixing on the molecular scale. Comparison of predictions of three k-e models showed that the best predictions were found for the standard one. Results of simulations agree with trends observed in experiments.
first rewind previous Strona / 5 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.