ULTRASONIC PILOT REACTOR DESIGN: TEMPERATURE, PRESSURE AND ROTARY CONTROL CAN BE USED IN THE PRODUCTION OF HYGROSCOPIC MATERIALS

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Pub Date : 2023-12-12 DOI:10.17780/ksujes.1340725

Sinan Köse, Fatma Ulusal, S. H. Yetgi̇n

{"title":"ULTRASONIC PILOT REACTOR DESIGN: TEMPERATURE, PRESSURE AND ROTARY CONTROL CAN BE USED IN THE PRODUCTION OF HYGROSCOPIC MATERIALS","authors":"Sinan Köse, Fatma Ulusal, S. H. Yetgi̇n","doi":"10.17780/ksujes.1340725","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Çinko klorür, sodyum hidroksit, magnezyum oksit, kalsiyum oksit gibi maddeler kimyasal yapıları gereği kristalleri içerisine difüzyon/absorpsiyon gibi yollarla su tutarlar. Bu maddeler, higroskopik maddeler olarak adlandırılıp sıvı ve katılar maddelerden su uzaklaştırmak amacıyla kullanılmaktadır. Üretimleri amacıyla özel kapalı sistemler kullanılması gerekmekle birlikte ortama giren veya maddenin absorpladığı suyun ortamdan uzaklaştırılması ve kalsinasyon işlemleri için yüksek sıcaklıklarda tepkime odaları gerekmektedir. Higroskopik maddelerin tepkimesi sırasında ortaya çıkan gazların ortamdan uzaklaştırılması veya ürünün nemlenmesi önlemek için su buharının sistemden uzaklaştırılması gerekmektedir. Piyasada yer alan reaktörler incelendiğinde başta topaklanma, hantal yapıları, yüksek enerji gereksinimleri ve paketlenme süreçlerinde havayla temas gibi olumsuzluklar göstermektedirler. Bu çalışma ile kalsiyum oksit ve magnezyum oksit temel alınmak üzere, ilgili kimyasalların üretim prosesinde ve kimyasal tepkimelerinde kullanılmak amacıyla yeni bir pilot reaktör ünitesinin sınır şartlarının belirlenmesi ve 3B tasarımlarının yapılması amaçlanmıştır. Piyasada yaygın kullanımı olan reaktörler incelenerek sınır şartları belirlenmiştir. Belirlenen ihtiyaçlara göre 3 boyutlu tasarımları gerçekleştirilmiştir olup elde edilen verilere göre mevcut sistemlere göre %42 daha hafif, %50 daha küçük yeni bir sistem tasarlanmıştır. Çalışma ile en az %38 daha fazla ürün işleme kapasitesine sahip olup %25 oranında enerji kullanımını azaltan bileşenlerden oluşan yeni bir reaktörün tasarımı gerçekleşmiştir.","PeriodicalId":508025,"journal":{"name":"Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi","volume":"266 4","pages":""},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-12-12","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.17780/ksujes.1340725","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}

引用次数: 0

Abstract

Çinko klorür, sodyum hidroksit, magnezyum oksit, kalsiyum oksit gibi maddeler kimyasal yapıları gereği kristalleri içerisine difüzyon/absorpsiyon gibi yollarla su tutarlar. Bu maddeler, higroskopik maddeler olarak adlandırılıp sıvı ve katılar maddelerden su uzaklaştırmak amacıyla kullanılmaktadır. Üretimleri amacıyla özel kapalı sistemler kullanılması gerekmekle birlikte ortama giren veya maddenin absorpladığı suyun ortamdan uzaklaştırılması ve kalsinasyon işlemleri için yüksek sıcaklıklarda tepkime odaları gerekmektedir. Higroskopik maddelerin tepkimesi sırasında ortaya çıkan gazların ortamdan uzaklaştırılması veya ürünün nemlenmesi önlemek için su buharının sistemden uzaklaştırılması gerekmektedir. Piyasada yer alan reaktörler incelendiğinde başta topaklanma, hantal yapıları, yüksek enerji gereksinimleri ve paketlenme süreçlerinde havayla temas gibi olumsuzluklar göstermektedirler. Bu çalışma ile kalsiyum oksit ve magnezyum oksit temel alınmak üzere, ilgili kimyasalların üretim prosesinde ve kimyasal tepkimelerinde kullanılmak amacıyla yeni bir pilot reaktör ünitesinin sınır şartlarının belirlenmesi ve 3B tasarımlarının yapılması amaçlanmıştır. Piyasada yaygın kullanımı olan reaktörler incelenerek sınır şartları belirlenmiştir. Belirlenen ihtiyaçlara göre 3 boyutlu tasarımları gerçekleştirilmiştir olup elde edilen verilere göre mevcut sistemlere göre %42 daha hafif, %50 daha küçük yeni bir sistem tasarlanmıştır. Çalışma ile en az %38 daha fazla ürün işleme kapasitesine sahip olup %25 oranında enerji kullanımını azaltan bileşenlerden oluşan yeni bir reaktörün tasarımı gerçekleşmiştir.

查看原文本刊更多论文

超声波中试反应器设计：温度、压力和旋转控制可用于生产吸湿材料

氯化锌、氢氧化钠、氧化镁、氧化钙等物质由于其化学结构，会通过扩散/吸收将水分保留在晶体中。这些物质被称为吸湿物质，用于去除液体和固体中的水分。虽然在生产过程中必须使用特殊的封闭系统，但为了去除进入环境或被物质吸收的水分，以及在煅烧过程中需要高温反应室。吸湿性物质在反应过程中产生的气体必须从环境中排除，或者从系统中排除水蒸气，以防止产品受潮。对市场上的反应器进行分析后发现，这些反应器存在结块、结构笨重、能耗高以及在包装过程中与空气接触等负面影响。本研究的目的是确定基于氧化钙和氧化镁的新型试验反应器装置的边界条件和三维设计，以便用于相关化学品的生产过程和化学反应。边界条件是通过考察市场上广泛使用的反应器确定的。根据获得的数据，设计出了一种比现有系统轻 42%、小 50%的新系统。通过这项研究，新反应器的设计得以实现，它的产品处理能力至少提高了 38%，其部件的能耗降低了 25%。

本文章由计算机程序翻译，如有差异，请以英文原文为准。

求助全文

约1分钟内获得全文求助全文

来源期刊

Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi

自引率

0.00%

发文量