<p>Cilj doktorske disertacije je poboljšanje hidrodinamičkih i<br />masenoprenosnih karakteristika airlift reaktora sa<br />spoljašnjom recirkulacijom umetanjem samo-rotirajućih<br />impelera u uzlaznu cev. Uticaj ugradnje samo-rotirajućih<br />impelera na osnovne hidrodinamičke i masenoprenosne<br />osobine ispitivan je pri radu sa različitim tečnostima i<br />distributorima gasa. Rezultati su tumačeni poređenjem<br />vrednosti za sadržaj gasa u uzlaznoj cevi, za brzinu<br />tečnosti u silaznoj cevi, i za zapreminski koeficijent<br />prenosa mase, dobijenih za dve konfiguracije reaktora (sa<br />i bez impelera).<br />Rezultati disertacije ukazuju da ugradnja samo-rotirajućih<br />impelera dovodi do znatnog razbijanja mehurova i<br />smanjenja srednjeg prečnika mehurova gasa, naročito u<br />viskoznim rastvorima karboksimetilceluloze. Prividna<br />brzina gasa, vrsta tečne faze i tip distributora gasa u<br />velikoj meri utiču na efikasnost samo-rotirajućih impelera.<br />Dobijene vrednosti sadržaja gasa u uzlaznoj cevi su do<br />47% veće u konfiguraciji sa impelerima u odnosu na<br />konfiguraciju bez impelera. Iako samo-rotirajući impeleri<br />predstavljaju dodatni otpor proticanju tečnosti, njihovom<br />ugradnjom je u svim ispitivanim sistemima postignuto<br />relativno malo smanjenje brzine tečnosti (oko 10%).<br />Zahvaljujući impelerima, zapreminski koeficijent prenosa<br />mase uvećan je do 82% pri manjim protocima gasa. Pri<br />većim protocima, koji odgovaraju uslovima rada koji se<br />sreću u većini fermentacionih procesa, postignute su oko<br />20-30% veće vrednosti zapreminskog koeficijenta prenosa<br />mase.<br />Pored empirijskih modela, u ovom radu uspešno su<br />razvijeni i modeli veštačkih neuronskih mreža kojim se<br />predviđaju sadržaj gasa u uzlaznoj cevi, brzina tečnosti i<br />zapreminski koeficijent prenosa mase za obe konfiguracije<br />airlift reaktora sa spoljašnjom recirkulacijom.</p> / <p>The aim of this study was intensification of<br />hydrodynamic and mass transfer properties of<br />external-loop airlift reactor by means of self-agitated<br />impellers mounted in the riser section. The influence<br />of impellers’ insertion on the main hydrodynamic<br />and mass transfer characteristics was investigated for<br />various liquid phases and sparger types. The values<br />of riser gas holdup, downcomer liquid velocity and<br />volumetric mass transfer coefficient obtained in<br />configurations with and without impellers were<br />compared.<br />Results showed that the installment of self-agitated<br />impellers led to a significant bubble breakage and<br />decrease of bubble size, especially in viscous<br />carboxymethylcellulose solutions. The efficiency of<br />self-agitated impellers was immensely influenced by<br />superficial gas velocity, liquid phase, and distributor<br />type. Obtained riser gas holdup values were up to<br />47% higher in the configuration with impellers, in<br />comparison to the configuration wthout impellers.<br />Despite the fact that self-agitated impellers<br />represented an obstacle to liquid flow, relatively low<br />reduction of downcomer liquid velocity was attained<br />(about 10%). Furthermore, the insertion of impellers<br />induced up to 82% higher values of volumetric mass<br />transfer coefficient at lower superficial gas velocities.<br />At higher superficial gas velocities, i.e. conditions<br />mainly operated in various fermentation processes,<br />about 20-30% higher values of volumetric mass<br />transfer coefficient were achieved with impellers.<br />In addition to empirical correlations, artificial neural<br />network models were sucessfully developed to<br />predict riser gas holdup, downcomer liquid velocity<br />and volumetric mass transfer coefficient in both<br />external-loop airlift configurations.</p>
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uns.ac.rs/oai:CRISUNS:(BISIS)102693 |
| Date | 18 February 2017 |
| Creators | Lukić Nataša |
| Contributors | Perović Dragan, Tekić Miodrag, Veljković Vlada |
| Publisher | Univerzitet u Novom Sadu, Tehnološki fakultet Novi Sad, University of Novi Sad, Faculty of Technology at Novi Sad |
| Source Sets | University of Novi Sad |
| Language | Serbian |
| Detected Language | Unknown |
| Type | PhD thesis |
Page generated in 0.0027 seconds