Studium transportních procesů v systému kapalina-plyn

Jan Klusák

Diplomová práce

Study of transport phenomena in gas-liquid systems

Anotace:

Tato práce byla zaměřena na stanovení koalescence bublin ve vodných roztocích anorganických elektrolytů, vliv koalescence na hydrodynamické parametry velkoobjemové aparatury a stanovení fyzikálně-chemických vlastností roztoků elektrolytů. Stanovení koalescence bublin bylo prováděno na originální aparatuře, jejímž základem byly dvě kapiláry umístěné v držáku hroty proti sobě. Koalescence bublin se snižovala s rostoucí koncentrací roztoku. Po dosažení přechodové koncentrace došlo k výraznému poklesu koalescence. Z grafické závislosti koalescence na koncentraci byly vypočítány přechodové koncentrace roztoků. Na velkoobjemové aparatuře, kterou byl v tomto případě airlift reaktor s vnitřní cirkulační smyčkou byl sledován vliv koalescence na hydrodynamické parametry reaktoru. Byl zjištěn vliv koalescence a koncentrace roztoku na zádrž plynu v reaktoru. Z fyzikálně-chemických vlastností bylo stanovováno povrchové napětí, viskozita a hustota roztoku, pH a elektrická vodivost roztoků elektrolytů. Byly vyhodnoceny grafické závislosti těchto vlastností na koncentraci a povaze roztoků.

Abstract:

This work was aimed to determine the bubble coalescence in aqueous solutions of inorganic electrolytes, influence of coalescence on the hydrodynamic parameters of high-volume devices and determining the physical-chemical properties of electrolyte solutions. Determination of bubble coalescence has been done on original apparatus based on two capillaries placed in the holder points against each other. Bubble coalescence decreased with increasing concentration of the solution. The bubble coalescence significantly decreases after reaching a transition concentration of electrolytes. The transition concentration was calculated from graphical dependence of coalescence on the concentration. On the high-volume apparatus, which was an airlift reactor with internal circulation loop in this case, was observed the effect of coalescence on the hydrodynamic parameters of reactor. It was found that the gas hold-up in reactor is influenced by bubble coalescence and concentration of solution. From physical-chemical properties were determined surface tension, viscosity of solution, density, pH and electrical conductivity. These properties were evaluated in the grapical dependency on the concentration and character of solution.

Klíčová slova

koalescence bublin, airlift reaktor, přechodová koncentrace, fyzikálně-chemické vlastnosti

Keywords

bubble coalescence, airlift reactor, transition concentration, physical-chemical properties

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 4. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 21. 5. 2012
• Vedoucí: Marek Večeř
• Oponent: Zuzana Mikulová

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta metalurgie a materiálového inženýrství

Magisterský studijní program / obor:
Procesní inženýrství / Chemické inženýrství