Вплив перемішувальних твердих частинок на кінетику розчинення бензойної кислоти під час пневматичного перемішування розчину

  • O. M. Danyliuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
  • V. M. Atamaniuk Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів https://orcid.org/0000-0002-8707-2319
  • Z. Ya. Hnativ Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: розчинення; перемішування; барботер; піноутворення; масообмін; кінетика

Анотація

Охарактеризовано закономірності процесу розчинення полідисперсної суміші бензойної кислоти під час пневматичного перемішування розчину. Зосереджено увагу на використанні твердих хімічно інертних перемішувальних додатків, які вводяться до розчину на початку процесу, що покращує ефективність перемішування, одночасно зменшуючи кількість утвореної піни. Оцінено вплив цих твердих частинок різних форм, виготовлених з хімічно інертних до бензойної кислоти матеріалів (скло, пластик, гума, поліацеталь), на процес пневматичного перемішування і, відповідно, на кінетику розчинення бензойної кислоти у воді. З'ясовано, що оптимальними для перемішування розчину бензойної кислоти є частинки кулястої форми, виготовлені із пластику, із такими характеристиками: діаметром 7 мм, питомою густиною 1280 кг/м3. Експериментальні дослідження дали змогу встановити, що введення перемішувальних додатків у частці 2 % від об'єму розчину є граничним і достатнім, щоб запобігти винесенню твердої фази у шар піни і цим самим зменшити тривалість процесу розчинення до заданої концентрації. Досліджено вплив перемішувальних додатків на тривалість розчинення та на витрати енергоносіїв. Встановлено гранично допустиму витрату стиснутого повітря, яка запобігає переходу розчину у стан піни. Також досліджено вплив змінної витрати повітря на кінетику процесу розчинення. Експериментально досліджено і проаналізовано кінетику розчинення бензойної кислоти за умов неповного насичення розчину до концентрації 1,2 кг/му присутності перемішувальних додатків.

Біографії авторів

O. M. Danyliuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

аспірант, кафедра хімічної інженерії

V. M. Atamaniuk, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри хімічної інженерії

Z. Ya. Hnativ, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів

канд. техн. наук, асистент, кафедра хімічної інженерії

Посилання

Danyliuk, O. M., Atamaniuk, V. M., Humnytskyi, Ya., M., & Bachyk, M. D. (2017). Doslidzhennia zakonomirnostei protsesu periodychnoho rozchynennia polidyspersnykh chastynok benzoinoi kysloty pid chas pnevmatychnoho peremishuvannia. Intehrovani tekhnolohii ta enerhozberezhennia, 4, 36–40. [In Ukrainian].
Danyliuk, O. M., & Atamaniuk, V. M. (2017). Protses rozchynennia tverdykh polidyspersnykh materialiv pry pnevmatychnomu peremishuvanni na prykladi rozchynennia Benzoinoi kysloty. Zbirnyk materialiv Seminar "Stalyi rozvytok – pohliad u maibutnie". Lviv: Natsionalnyi universytet "Lvivska politekhnika". 20 p. [In Ukrainian].
Garrett, P. R. (2014). The Science of Defoaming: Theory, Experiment and Applications. CRC Press Taylor & Francis Group – Boca Raton – London – New York.
Kotelnykova, M. N., & Alikov, N. M. (2011). Penoobrazovanye v penohashenye. Sovremennoe sostoianye problemy. Lambert Academic Publishing's foundation. [In Russian].
Exerowa, D., & Kruglyakov, P. M. (1998). Foam and Foam Films. Theory, Experiment, Application. Elsevier. 773 p.
Kraievskyi, O. O., & Mykhailova, T. V. (2009). Problema pinoutvorennia u vyrobnytstvi azotnykh dobryv z domishkamy. Materialy naukovo-tekhnichnoi konferentsii vykladachiv, spivrobitnykiv, aspirantiv i studentiv fakultetu tekhnichnykh system ta enerhoefektyvnykh tekhnolohii. SumDU, Part. 1. 119 p. [In Ukrainian].
Anisimova, O. M. (2014). Pidvyshchennia efektyvnosti tekhnolohichnykh protsesiv za rakhunok ratsionalnoho vykorystannia khimichnykh reahentiv vitchyznianoho vyrobnytstva TOV NVP "Elektrohazokhim". Visnyk tsukrovykiv Ukrainy, 3(94). 20–22. [In Ukrainian].
Shtanheieva, N. I., Klymenko, L. S., Salavor, O. M., & Sorokin, A. I. (2000) Doslidzhennia pinoutvorennia u vodi oborotnoi systemy hidrotransportu ta myttia buriakiv. Naukovi pratsi UDUKhT, 7. 59–62. [In Ukrainian].
Yureva, S. Yu. (2003). Issledovanye y razrabotka sposobov borby s nezhelatelnym penoobrazovanyem v molochnoi promyshlennosty. Candidate Dissertation for Technical Sciences (05.18.04 – Technology of meat, dairy and fish products and refrigeration industries). Kemerovo, RHB OD, 61:04-5/1658. 134. [In Russian].
James, W. (2007). Sound Methods of Breaking Foam. Fourth Year Project Report. Engineering Science. Finals Part II. 65.
Fazilet, Vardar-Sukan (1998). Foaming: Consequences, prevention and destruction. Biotechnology Advances, 16(5–6), 913–948. https://doi.org/10.1016/S0734-9750(98)00010-X
Karakashev, S. I., , S., & Grozdanova, M. V. (2012). Foams and antifoams. Advances in Colloid and Interface Science, 176–177, 1–17. https://doi.org/10.1016/j.cis.2012.04.001
Fink, J. (2015). Petroleum Engineer's Guide to Oil Field Chemicals and Fluids (Second Edition). pp. 775–785.
Garrett, P. R. (2015). Defoaming: Antifoams and mechanical methods. Current Opinion in Colloid & Interface Science, 20(2), 81–91. https://doi.org/10.1016/j.cocis.2015.03.007
Liu, Yajun, Wu, Zhaoliang, Zhao, Bin, Li, Lingling, & Li, Rui (2013). Enhancing defoaming using the foam breaker with perforated plates for promoting the application of foam fractionation. Separation and Purification Technology, 120, 12–19.
https://doi.org/10.1016/j.seppur.2013.09.021
Shapoval, Y. M., Poliuzhyn, I. P., Tsiupko, F. I., & Poliuzhyn, L. I. (2017). Otsinka efektyvnosti pinohasnykiv dlia vodnykh rozchyniv poliakrylamidu ta lauretsulfatu natriiu yak osnovy mastylno-okholoduvalnykh tekhnolohichnykh ridyn. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Seriia: Khimiia, tekhnolohiia rechovyn ta yikh zastosuvannia, 868. 419–427. [In Ukrainian].
Опубліковано
2018-09-27
Як цитувати
Danyliuk, O. M., Atamaniuk, V. M., & Hnativ, Z. Y. (2018). Вплив перемішувальних твердих частинок на кінетику розчинення бензойної кислоти під час пневматичного перемішування розчину. Науковий вісник НЛТУ України, 28(7), 92-96. https://doi.org/10.15421/40280720
Розділ
Технологія та устаткування