Rok 2016 nr 2

2016-2

Inż. Ap. Chem. 2016, 55, nr 2
SPIS TREŚCI NUMERU pobierz spis Str.
STRESZCZENIA
Artykuły naukowe:
M. CUDAK, M. ROZDEBA: Analiza wpływu wybranych parametrów na udział gazu zatrzymanego w cieczy dla układu biofaza-gaz-ciecz w mieszalniku z dwoma mieszadłami

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 50-51                                        pobierz plik artykułu

Określono wpływ wybranych parametrów (natężenia przepływu gazu, częstości obrotów mieszadła, typu mieszadła oraz stężenia sacharozy w układzie) na udział gazu zatrzymanego w cieczy dla układu biofaza-gaz-ciecz w mieszalniku z dwoma mieszadłami. Badania wykonano w mieszalniku o średnicy D = 0,288 m, w którym wysokość słupa cieczy H = 2D. Wyniki opracowano w postaci równania korelacyjnego. Stwierdzono, że udział gazu zatrzymanego w cieczy silnie zależy od częstości obrotów mieszadła oraz natężenia przepływu gazu.
Słowa kluczowe: mieszanie mechaniczne, udział gazu zatrzymanego w cieczy, układ biofaza-gaz-ciecz
50
———————————————————————————————————
K. CZERNEK, G. FILIPCZAK, S. WITCZAK:  Zastosowanie nieinwazyjnych technik rozpoznawania przepływów dwufazowych

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 52-53                                        pobierz plik artykułu

Dokonano oceny możliwości wykorzystania układów optoelektronicznych do pomiaru wielkości opisujących hydrodynamikę filmu cieczy przy dwufazowym przepływie cieczy bardzo lepkiej i gazu. Podano metodykę prowadzenia pomiarów oraz ich wyniki w odniesieniu do współprądowego opadającego przepływu pierścieniowego powietrze-olej.  Wykazano, że zastosowana metodyka pomiaru parametrów filmu cieczy w przepływie dwufazowym gaz-ciecz może być z powodzeniem wykorzystana do oceny powierzchni międzyfazowej na całej długości rur aparatu, co ma istotne znaczenie dla realizacji wielu operacji jednostkowych związanych z wykorzystaniem aparatów warstewkowych w procesach wymiany ciepła lub masy.
Słowa kluczowe: optoelektroniczny układ pomiarowy, ciecz bardzo lepka, przepływ dwufazowy gaz-ciecz
52
———————————————————————————————————
U. DRĄŻYK, M. GRABIAS, W. BARANOWSKA, M. PANECKA, A. BĄK, W. PODGÓRSKA: Wpływ obecności surfaktantu jonowego i soli na dyspersję ciecz-ciecz w mieszalniku z przepływem burzliwym

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 54-55                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono wpływ stężenia dodecylosiarczanu sodu (SDS) na ewolucję rozkładu wielkości kropel toluenu w czasie w zbiorniku z mieszadłem Rushtona. Pokazano również destabilizujący efekt bromku sodu na dyspersję. Pomimo znacznego ułatwienia adsorpcji anionowego surfaktantu, a tym samym większego obniżenia napięcia międzyfazowego, przeważał efekt redukcji grubości podwójnej warstwy elektrycznej, co pozwalało kroplom bardziej się do siebie zbliżyć. Ponadto siły burzliwe odpowiedzialne za wypływ filmu przewyższały siły odpychające dla wyższej siły jonowej i możliwa była bardzo powolna koalescencja.
Słowa kluczowe: elektrolit, koalescencja kropel, podwójna warstwa elektryczna, rozpad kropel, SDS
54
———————————————————————————————————
D. JANECKI, G. BARTELMUS, A. GANCARCZYK: Procesy  transportu masy
w  reaktorze trójfazowym, pracującym  w  reżimie  ciągłych  fal  uderzeniowych


Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 56-57                                        pobierz plik artykułu

Wyznaczono eksperymentalnie wartości współczynników
wnikania masy (kLS) w reaktorze trójfazowym pracującym w reżimie ciągłych fal uderzeniowych (CSW) i ciągłego przepływu gazu (GCF). Wartości kLS zależą od udziałów objętościowych zajmowanych w złożu przez każdą fazę i ich lokalnych prędkości. Parametry te obliczano z eulerowskiego modelu (CFD). Równania modelu zostały zaimplementowane do programu Fluent 12.1.4 wraz z równaniem opisującym wartości kLS  w  reżimie GCF.  Wyniki obliczeń  wskazują,  że  proponowana metoda szacowania wartości kLS jest odpowiednia zarówno dla reżimu GCF jak i CSW.
Słowa kluczowe: reaktor strużkowy, wymiana masy ciecz-ciało stałe, reżim ciągłych fal uderzeniowych
56
———————————————————————————————————
A. KRASIŃSKI, P. WIERZBA: Badania usuwania zanieczyszczeń olejowych z wody
po procesie szczelinowania


Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 58-59                                        pobierz plik artykułu

Przeprowadzono badania usuwania oleju z wody. Zweryfikowano działanie dwóch komercyjnie oferowanych deemulgatorów, zmieniając ich stężenie oraz czas. W instalacji pilotażowej pracę separatora koalescencyjnego wspomagano dodatkiem wybranego deemulgatora w dawce określonej w badaniach laboratoryjnych. Uzyskano redukcję stężenia zemulgowanego oleju poniżej 10 mg/dm3, pozwalającego na bezproblemową pracę modułów membranowych w zasadniczej części instalacji oczyszczania wody po szczelinowaniu.
Słowa kluczowe: szczelinowanie, separacja emulsji, koalescencja, deemulgatory
58
———————————————————————————————————
G. LIGUS: Badania nierównomierności przepływu cieczy wzdłuż pęku rur wymiennika ciepła z przegrodami segmentowymi

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 60-61                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych hydrodynamiki przepływu cieczy w przestrzeni międzyrurowej modelowego płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła z przegrodami segmentowymi. W badaniach wykorzystano nieinwazyjną metodę optyczną – cyfrową anemometrię obrazową (DPIV). Zaprezentowano zarys metody identyfikacji wirów stagnacyjnych wywołanych geometrią aparatu. Opisano również możliwość rozpoznawania obszarów o wzmożonej intensywności występowania przepływów szczelinowych.
Słowa kluczowe: płaszczowo rurowy wymiennik ciepła, przegrody segmentowe, DPIV
60
———————————————————————————————————
O.V. NASTENKO, O.O. LIAPOSHCHENKO, L. BRONIARZ-PRESS: Matematyczne modelowanie procesu separacji metodą wymiany ciepła podczas kondensacji
w układach inercyjno-filtrującej separacji gazu


Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 62-63                       pobierz plik artykułu (in English)

Przedstawiono nowy sposób inercyjno-filtrującej separacji podczas kondensacji, alternatywny dla tradycyjnie stosowanych technologii procesu oczyszczania z wykorzystaniem urządzeń wstępnej kondensacji. Opracowany model matematyczny separacji z dopasowaną wymianą ciepła w inercyjno-filtracyjnym separatorze-skraplaczu pozwala określić ilość fazy ciekłej, która skrapla się podczas procesu oraz podstawowe wskaźniki wymiany ciepła i masy w analizowanym układzie.
Słowa kluczowe: inercyjno-filtrująca separacja, separator-skraplacz, wymiana ciepła, kondensacja
62
 ———————————————————————————————————
M. OCHOWIAK: Badania regulatora przepływu z przesłoną

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 64-65                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono badania eksperymentalne regulatora przepływu z przesłoną wraz z charakterystyką przepływu cieczy przez regulator oraz współczynnikami przepływu. Obliczone wartości współczynników wypływu w przebadanym zakresie wartości liczb Reynoldsa oraz Froude’a były stałe i wynosiły: μ = 0,40; 0,59 i 0,65  odpowiednio dla a = 0,002; 0,003 i  0,004 m. Wartości współczynnika przepływu dla regulatora były niższe niż dla przystawki, dla której μ wynosiło ok. 0,84.
Słowa kluczowe: regulator przepływu, współczynnik przepływu
64
 ———————————————————————————————————
M. OCHOWIAK, L. BRONIARZ-PRESS, O.V. NASTENKO: Oczyszczanie strumienia powietrza w cylindrycznym odpylaczu komorowym

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 66-67                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono  wyniki badań  doświadczalnych i analizę  sprawności  procesu  odpylania  dla  cylindrycznego  odpylacza komorowego. Wykazano, że skuteczność odpylania wzrasta
ze wzrostem średnicy cząstki oraz zmniejszeniem natężenia przepływu gazu. Niewielki wpływ na sprawność aparatu miała koncentracja cząstek ciała stałego w strumieniu gazu. Ponadto dzięki cylindrycznemu kształtowi odpylacza możliwa jest oszczędność materiałów konstrukcyjnych.
Słowa kluczowe: odpylanie, odpylacz komorowy, sprawność
66
———————————————————————————————————
S. PATER, W. CIESIELCZYK: Analiza funkcjonowania pompy ciepła współpracującej
z urządzeniami wykorzystującymi różne nośniki energii


Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 68-69                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono wybrane aspekty pracy pompy ciepła typu solanka/woda współpracującej z kolektorami słonecznymi oraz kotłem gazowym w instalacji hybrydowej w budynku mieszkalno-usługowym zlokalizowanym na obrzeżach Krakowa. Współpraca pompy ciepła z urządzeniami wykorzystującymi różne nośniki energii pozwoliła na uzyskanie wysokich wartości współczynnika SPF (sezonowego współczynnika efektywności) pompy ciepła w sezonach grzewczych. Dane doświadczalne otrzymano z instalacji pracującej w warunkach rzeczywistych nieprzerwanie od września 2011 roku.
Słowa kluczowe: odnawialne źródła energii, pompa ciepła, kolektor słoneczny, gruntowy wymiennik ciepła
68
———————————————————————————————————
M. PIETRZAK, M. PŁACZEK, S. WITCZAK: Wykorzystanie metody konduktometrycznej do oceny wznoszącego przepływu trójfazowego gaz-ciecz-ciecz

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 70-71                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nad wznoszącym przepływem mieszaniny trójfazowej powietrze-woda-olej w rurze mających na celu rozpoznanie tworzących się struktur takiego przepływu. Do typowania pojawiających się struktur przepływu zastosowano metodę konduktometryczną opartą na pomiarze przewodności elektrycznej układu gaz-ciecz-ciecz. Przeprowadzone badania dowiodły, że pomiar przewodności elektrycznej może stanowić istotne narzędzie do identyfikacji struktur przepływu trójfazowego gaz-ciecz-ciecz. Praca zawiera teoretyczny opis metody badawczej oraz analizę wyników pomiarów.
Słowa kluczowe: metoda konduktometryczna, przepływ trójfazowy, przepływ gaz-ciecz-ciecz, struktury przepływu
70
 ———————————————————————————————————
S. RÓŻAŃSKA, L. BRONIARZ-PRESS, N. FLIS: Wpływ dodatku soli na właściwości reologiczne roztworów poli-akryloamidu w przepływie rozciągającym

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 72-73                                        pobierz plik artykułu

Przedstawiono wyniki badań nad wpływem stężenia soli (NaCl) w roztworach polimerów jonowego Rokrysolu WF2 i niejonowego Rokrysolu WF1 na pozorną lepkość wzdłużną ηE,a i lepkość przy ścinaniu η. Dodatek soli powoduje obniżenie wartości ηE,a i η w przypadku obu polimerów. Dla roztworów Rokrysolu WF2 i  czystego roztworu Rokrysolu WF1, na krzywych lepkości wzdłużnej można wyróżnić zakresy zagęszczania i rozrzedzania odkształceniem. Wartości szybkości rozciągania  ea,max dla Rokrysolu WF2 wzrastają wraz ze wzrostem stężenia NaCl, po czym zanikają, a dla Rokrysolu WF1 wartość szybkości rozciągania ea,max występuje tylko dla czystego roztworu.
Słowa kluczowe: lepkość wzdłużna, stosunek Troutona, polimery
72
———————————————————————————————————
J. SĘK, O. SHTYKA: Symulacje numeryczne procesu nasiąkania w układach równoległych kanałów

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 74-75                       pobierz plik artykułu (in English)

W przypadku włókninowych  materiałów sorpcyjnych proces nasiąkania cieczą następuje nierównomiernie. Wynika to ze złożonej i niehomogenicznej struktury sorbentu. W pracy zaprezentowano wyniki badań szybkości procesu imbibicji w zależności od rozmiarów równoległych kanałów reprezentujących puste strefy w strukturze sorbentu. Przyjęto, że szerokość podstawowego kanału jest równa średniej średnicy włókna, a szerokość kanału równoległego jest 2, 5, 10 i 20 razy większa. Wykonano numeryczne symulacje procesu imbibicji korzystając  z  programu  Cosmol  Multiphysics  5.0  stosując   moduł
umożliwiający śledzenie przepływów dwufazowych – Laminar Two-Phase Flow, Level-Set.
Wyniki symulacji wykazały wpływ stosunku szerokości równoległych kanałów na prędkość wznoszenia się w każdym z nich. Zjawisko to można wyjaśnić jako wywołane zmianami wartości ciśnienia na wlocie do systemu kanałów. Ponadto wyniki symulacji dostarczyły danych przydatnych do śledzenia procesów imbibicji w ich początkowej  fazie.
Słowa kluczowe:  nasiąkanie, media porowate, symulacja, systemy kapilarne
74
 ———————————————————————————————————
K. SKOCZKOWSKA, K. MALEK, R. ULBRICH: Ruch cząstki w złożu monodyspersyjnym w aparacie bębnowym

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 76-77                                        pobierz plik artykułu

Badania miały na celu określenie ruchu wybranych, pojedynczych cząstek w złożu ziarnistym w czasie obrotów aparatu bębnowego. Głównym elementem stanowiska badawczego był transparentny, obrotowy bęben o średnicy 700 mm. Badania przeprowadzono dla szklanych, cząstek kulistych. Dokonano analizy ruchu pięciu cząstek o różnym położeniu początkowym przy stałej prędkości obrotowej: 20, 40, 60 obr/min. Do rejestracji ruchu złoża zastosowano szybko-klatkową kamerę cyfrową oraz program DPIV. Analiza trajektorii ruchu oznaczonych cząstek umożliwiła lepsze poznanie procesów zachodzących w aparatach bębnowych.
Słowa kluczowe: aparat bębnowy, złoże monodyspersyjne, ruch pojedynczej cząstki, PIV
76
———————————————————————————————————
W. SUCHECKI: Wyznaczanie krzywej dynamiki sedymentacji z wykorzystaniem cyfrowej anemometrii obrazowej

Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 78-79                                        pobierz plik artykułu

Celem pracy było opracowanie metody wyznaczania krzywej dynamiki sedymentacji z wykorzystaniem metody cyfrowej anemometrii obrazowej DPIV. Badania eksperymentalne polegały na rejestracji fotograficznej obrazów sedymentującej zawiesiny techniką poklatkową (timelapse). Odstęp czasowy pomiędzy kolejnymi obrazami wynosił 2 sek. Badania prze-prowadzono dla czterech stężeń objętościowych cząstek agalitu w glicerynie: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0%. Wykorzystując metodę DPIV wyznaczono wektorowe pola prędkości sedymentujących cząstek, a następnie prędkości średnie cząstek, które posłużyły do wyznaczenia krzywej dynamiki sedymentacji. Stwierdzono przydatność zastosowanych metod wizualizacyjnych do badania krzywych dynamiki sedymentacji zawiesin.
Słowa kluczowe: sedymentacja, krzywa dynamiki sedymentacji, wizualizacja przepływów, DPIV
78
———————————————————————————————————
M. SZWAST, Z. SZWAST: Mikrofiltracja z podawaniem nadawy płynącej wraz
z pęcherzykami powietrza


Inż. Ap. Chem., 2016, 55, 2, 80-81                                        pobierz plik artykułu

Zbadano krzyżowy układ mikrofiltracyjny do zagęszczania zawiesin rozdrobnionego ciała stałego w cieczy zasilany nadawą płynącą wraz z pęcherzykami powietrza. Nie stwierdzono wpływu pęcherzyków na przebieg procesu, co oznacza, że pozytywne oddziaływanie pęcherzyków przejawiające się w zmywaniu osadu i negatywne przejawiające się w blokowaniu przez pęcherzyki dostępu cieczy do części powierzchni membrany, wzajemnie znoszą się. Wykazano też, że literaturowa zależność strumienia permeatu od stężenia zawiesiny dla nadawy dwufazowej jest aktualna także dla nadawy trójfazowej.
Słowa kluczowe: mikrofiltracja, nadawa trójfazowa
80
———————————————————————————————————