Побудова математичної моделі процесу розчинення твердих речовин в умовах дії ультразвуку

Автор(и)

  • Viktorij Mel’nick Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-0004-7218
  • Ludmila Ruzhinska Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-1223-7649
  • Vitalij Forostyanko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0003-4276-8213

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.93629

Ключові слова:

розчинення, ультразвук, дифузія, масоперенос, інтенсифікація, кавітація, бульбашки, тверда гранула, швидкість

Анотація

Показано результати напівнатурних випробувань при розчиненні твердих речовин в рідких розчинниках в умовах дії ультразвуку в рідкому середовищі та запропонована математична модель процесу. Виявлено появу знакозмінного тиску, течії, кавітації, що сприяють інтенсифікації процесів масопереносу. Доведено, що швидкість розчинення твердих речовин залежить від інтенсивності, частоти та амплітуди ультразвукових коливань.

Біографії авторів

Viktorij Mel’nick, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра біотехніки та інженерії

Ludmila Ruzhinska, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра біотехніки та інженерії

Vitalij Forostyanko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кафедра біотехніки та інженерії

Посилання

  1. Berezin, B. D., Krestov, G. A. (1999). Osnovnye zakony himii. Moscow: Nauka, 95.
  2. Zdanovskii, A. B.; In: Viazov, V. V. (1956). Kinetika rastvoreniia prirodnyh solei v usloviiah vynuzhdennoi konvektsii. Trudy Vsesoiuznogo nauchno-issledovatel'skogo instituta galurgii. Vol. 33. Leningrad: Goshimizdat, 219.
  3. Nikiforov, M. Yu., Alper, G. A., Durov, V. A., Korolev, V. P., Viugin, A. I., Krestov, G. A., Miasoedova, V. V., Krestov, A. G. (1989). Rastvory neelektrolitov v zhidkostiah. Moscow: Nauka, 263.
  4. Lebedev, N. M., Tihonov, M. A., Kazukov, O. V., Lebedev, O. Yu., Kireeva, Z. V., Kuznetsova, O. B. (2007). Issledovanie sovmestnogo vliianiia ul'trafioletovogo oblucheniia (UFO) i ul'trazvukovoi obrabotki (UZO) na dinamiku okislitel'no-vosstanovitel'nyh protsessov v vodnoi srede. Materialy VI Kongressa obogatitelei stran SNG, 28–30 marta 2007 g. Vol. II. LLC «Aleksandra-Plius», 234–237.
  5. Mel’nick, V. M., Trivailo, M. S., Karachun, V. V. (2009). Masoobmin i aeratsiia v bioreaktorakh. Kyiv: Korniichuk, 96.
  6. Kudriashov, V. L., Siverskaia, A. N., Lebedev, N. M., Naumov, K. V., Lyzhin, V. E., Pavlova, E. S., Pogorzhelskaia, N. S., Malikova, N. V. (2002). Effektivnost' i problemy primeneniia ul'trazvuka v tehnologicheskih liniiah pishchevoi promyshlennosti. Trudy nauchno-prakticheskoi konferentsii «Tehnologicheskie aspekty kompleksnoi pererabotki sel'skohoziaistvennogo syr'ia pri proizvodstve ekologicheski bezopasnyh pishchevyh produktov obshchego i spetsial'nogo naznacheniia», 11–14 sentiabria 2002 g. Uglich: Rossel'hozakademiia, 249–252.
  7. Ponomarev, V. D. (1976). Ekstragirovanie lekarstvennogo syr'ia. Moscow: Meditsina, 202.
  8. Lebedev N. M., Kazukov O. V., Koniahin A. V.; assignee: LLC «Aleksandra-Plius». (10.11.2010). Complex module for treating liquid medium in stream. Patent RU 2403209 C2. Appl. № 2008115030. Filed 16.04.2008. Available: https://patents.google.com/patent/RU2403209C2/ru
  9. Durbha, K. S., Aravamudan, K. (2012). Quantification of surface area and intrinsic mass transfer coefficient for ultrasound-assisted dissolution process of a sparingly soluble solid dispersed in aqueous solutions. Ultrasonics Sonochemistry, 19 (3), 509–521. doi:10.1016/j.ultsonch.2011.09.008
  10. Pereira, S. V., Colombo, F. B., de Freitas, L. A. P. (2016). Ultrasound influence on the solubility of solid dispersions prepared for a poorly soluble drug. Ultrasonics Sonochemistry, 29, 461–469. doi:10.1016/j.ultsonch.2015.10.022
  11. Grenman, H., Murzina, E., Ronnholm, M., Eranen, K., Mikkola, J.-P., Lahtinen, M., Salmi, T., Murzin, D. Y. (2007). Enhancement of solid dissolution by ultrasound. Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, 46 (9), 862–869. doi:10.1016/j.cep.2007.05.013
  12. Inigo, A. C., Alonso, R., Vicente-Tavera, S. (2001). Dissolution of salts crystallised in building materials using ultrasound: an alternative to NORMAL (1983) standard methodology. Ultrasonics Sonochemistry, 8 (2), 127–130. doi:10.1016/s1350-4177(00)00062-6
  13. Lan, W., Liu, C.-F., Yue, F.-X., Sun, R.-C., Kennedy, J. F. (2011). Ultrasound-assisted dissolution of cellulose in ionic liquid. Carbohydrate Polymers, 86 (2), 672–677. doi:10.1016/j.carbpol.2011.05.013
  14. Sicaire, A.-G., Vian, M. A., Fine, F., Carre, P., Tostain, S., Chemat, F. (2016). Ultrasound induced green solvent extraction of oil from oleaginous seeds. Ultrasonics Sonochemistry, 31, 319–329. doi:10.1016/j.ultsonch.2016.01.011
  15. Karimi, M., Jenkins, B., Stroeve, P. (2014). Ultrasound irradiation in the production of ethanol from biomass. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 40, 400–421. doi:10.1016/j.rser.2014.07.151
  16. Akselrud, G. A. (1970). Massoobmen v sisteme tverdoe telo-zhidkost'. Lviv: Lviv University Publishing, 188.
  17. Shutilov, V. A. (1980). Osnovy fiziki ul'trazvuka. Leningrad: Leningrad University Publishing, 280.
  18. Novitskii, B. G. (1983). Primenenie akusticheskih kolebanii v himiko-tehnologicheskih protsessah. Moscow: Himiia, 192.
  19. Ultraschall für Öl, Gas und erneuerbare Kraftstoffe. Hielscher – Ultrasound Technology. Available: https://www.hielscher.com/de/oil_gas_01.htm

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-01-31

Як цитувати

Mel’nick, V., Ruzhinska, L., & Forostyanko, V. (2017). Побудова математичної моделі процесу розчинення твердих речовин в умовах дії ультразвуку. Technology Audit and Production Reserves, 1(3(33), 28–33. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2017.93629

Номер

Том 1 № 3(33) (2017): Хімічна інженерія

Розділ

Хіміко-технологічні системи: Оригінальне дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Ludmila Ruzhinska, Viktorij Mel’nick, Vitalij Forostyanko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.