Використання кавітаційних технологій для нейтралізації кислих середовищ. Ефективність процесу
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.04.08Анотація
В даній роботі надане порівняння різних методів нейтралізації кислих середовищ, визначені їхні переваги та недоліки. Метою даної роботи є визначення ефективності нейтралізації кислого конденсату методом гідродинамічної кавітації, для чого було проведено теоретичні та експериментальні дослідження. Нейтралізація кислих рідких середовищ запропонованим методом дозволяє суттєво зменшити вміст розчинених газів в рідині без додавання хімічних реагентів при помірній витраті енергії і призводить до зміни рН середовища в бік лужної межі. Зміна рН, що підтверджена експериментальними дослідженнями в першу чергу пов’язана з видаленням розчинного газу, який міститься у вигляді бульбашок розмірами до 5 мкм. Надано результати теоретичних досліджень обробки в роторно-пульсаційному апараті, визначено ряд технологічних параметрів, в тому числі тиски в каналі роторного апарату, встановлено потенційну можливість зростання мікробульбашок при заданому режимі обробки. Згідно отриманих теоретичних даних стосовно ведення процесу в запропонованих режимах оброблення встановлено можливість видалення бульбашок зграничним розміром розміром від 0,6 мкм та більше. Аналіз експериментальних даних показав, що основна частина розчинених газів може бути видаленою в перші хвилини обробки, що пов’язано з першочерговим видаленням бульбашок найбільших розмірів, які містять найбільшу питому кількість вуглекислого газу. Встановлено граничні розміри бульбашки СО2, що дозволяє видалити використання даної технології відповідно даних експерименту і загальний об’єм вуглекислого газу, що видаляється під час обробки.
Посилання
Gogate, P. R. (2011), “Hydrodynamic Cavitation for Food and Water Processing”, Food and Bioprocess Technology, vol. 4, pp. 996–1011, https://doi.org/10.1007/s11947-010-0418-1.
Eskin, D. G. (2015), “Ultrasonic degassing of liquids”, Power Ultrasonics: Applications of High-Intensity Ultra-sound. Part Three: Engineering and medical applications, pp. 611–631, https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-028-6.00020-X.
Dolinskiy, А. А., Ivanitskiy, G. К. (2008), Teplomasoob-men i gidrodinamika v parozhidkostnyx dispersnyx sredax. Teplofizicheskie osnovy diskretno-impul'snogo vvoda e'ner-gii [Heat and mass transfer and hydrodynamics in vapor-liquid dispersed media], Naukova dumka, Kiev, 381 p.
Brennen, Ch. E. (1995), Cavitation and Bubble Dynamics, Oxford University Press, New York, 294 p, ISBN 0-19-509409-3.