Effect of liquid supercooling on a course of spray-freezing process with the use of supercritical fluids

W pracy przedstawiono porównanie wyników obliczeń modelowych przebiegu chłodzenia i zamarzania kropel roztworów wodnych podczas zamrażania rozpyłowego z danymi doświadczalnymi. Wykazano, że modelowanie przebiegu procesu zamrażania rozpyłowego w warunkach bardzo szybkiego spadku temperatury w układzie wymaga uwzględnienia zjawiska przechłodzenia kropel. Pominięcie tego zjawiska może prowadzić do znacznego przeszacowania przewidywań końcowych rozmiarów zamarzniętych kropel cieczy.A comparison of modeling calculation results dealing with liquid droplets' cooling and freezing during spray-freezing with experimental data is presented in this paper. It was found that the modeling of spray-freezing process in case of rapid temperature drop in the system requires taking into account the effect of liquid supercooling. Neglecting this effect may lead to the overesti-mation of final size of frozen droplets

Integrated method of disintegration of microorganisms in liquids of moderate viscosity

W pracy przedstawiono zintegrowaną metodę eliminacji przetrwalników bakterii Alicyclobacillus acidoterrestris z koncentratu soku jabłkowego, polegającą na połączeniu oddziaływania fal ultradźwiękowych (US) i prądu elektrycznego (PEF). Uzyskane wyniki doświadczalne pozwoliły na identyfikację mechanizmów procesu. Większą efektywność eliminacji mikroorganizmów uzyskano stosując kolejność, oddziaływanie fal ultradźwiękowych, a następnie prądu elektrycznego (US—>PEF).In the paper an integrated method of elimination of Alicyclobacillus aci- doterrestris spores from apple juice concentrate is presented. The method is a combination of joined influence of ultrasonic waves (US) and electric current (PEF). The experimental results allowed the identification of process mechanisms. The higher effectiveness of elimination of microorganisms was obtained using the sequence of methods (US—ťPEF)

Reactive extraction of carboxylic acids with the use of supercritical carbon dioxide

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych przebiegu procesu reaktywnej ekstrakcji kwasu cytrynowego z roztworu wodnego z użyciem dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym. Zbadano wpływ parametrów procesowych (temperatury, szybkości mieszania, czasu realizacji) na przebieg i efektywność procesu. Wyniki badań doświadczalnych prowadzonych z zastosowaniem dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym porównano z wynikami otrzymanymi przy użyciu rozpuszczalników organicznych: 1 -oktanolu i n-heptanu.In this paper the results of experiments of reactive extraction of citric acid from aqueous solution with the use of supercritical carbon dioxide are presented. The influence of process parameters (temperature, stirrer speed, time) on the process course and efficiency was investigated. The results of experiments obtained with the use of supercritical carbon dioxide were compared with those obtained using organic solvents: 1-octanol and n-heptan

The influence of supercritical foaming conditions on properties of polymer scaffolds for tissue engineering

The results of experimental investigations into foaming process of poly(ε-caprolactone) using supercritical CO2 are presented. The objective of the study was to explore the aspects of fabrication of biodegradable and biocompatible scaffolds that can be applied as a temporary three-dimensional extracellular matrix analog for cells to grow into a new tissue. The influence of foaming process parameters, which have been proven previously to affect significantly scaffold bioactivity, such as pressure (8-18 MPa), temperature (323-373 K) and time of saturation (1-6 h) on microstructure and mechanical properties of produced polymer porous structures is presented. The morphology and mechanical properties of considered materials were analyzed using a scanning electron microscope (SEM), x-ray microtomography (μ-CT) and a static compression test. A precise control over porosity and morphology of obtained polymer porous structures by adjusting the foaming process parameters has been proved. The obtained poly(ε-caprolactone) solid foams prepared using scCO2 have demonstrated sufficient mechanical strength to be applied as scaffolds in tissue engineering

Research into application of composite foams fabricated via foaming of supercritical liquids in biomedical engineering

Przedmiotem pracy jest proces wytwarzania kompozytowych struktur porowatych metodą spieniania przy użyciu ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym. Materiałem poddawanym procesowi spieniania był poli(ɛ-kaprolakton) wzbogacony cząstkami porotwórczego hydroksyapatytu w różnych stężeniach. W pracy dokonano charakterystyki procesu spieniania poprzez wykonanie specjalistycznej analizy właściwości otrzymanych struktur. Otrzymane struktury charakteryzowały się rozmiarami porów w zakresie 5÷280 µm oraz wartościami porowatości 78÷89 %, co jest cechą pożądaną dla zastosowań tych struktur w biomedycynie.The aim of this work is the investigation into production of porous structures from composite materials based on poly(ɛ-caprolactone) supplemented with hydroxyapatite by supercritical foaming process using scCO2. The analysis of obtained porous structures’ properties using specialized analytical methods was performed. The obtained porous structures were characterized by the pore size in a range from 5 to 280 µm and porosity between 78 and 89%. These results ensured that obtained foams are suitable for potential applications in bone tissue engineering

Hydrodynamics of supercritical fluid flow in polymer membrane purification process

Praca dotyczy metody modelowania hydrodynamiki przepływu płynu w stanie nadkrytycznym przez moduł ekstrakcyjny podczas procesu oczyszczania porowatych membran polimerowych. Przedstawiono sposób wyznaczania parametrów modelu oraz zaprezentowano i omówiono przykładowe wyniki symulacji. Potwierdzono użyteczność CFD do modelowania hydrodynamiki układu zarówno dla potrzeb projektowania aparatów ekstrakcyjnych, jak i dla rozwoju metod modelowania procesu oczyszczania membran.The study is dedicated to hydrodynamics modeling of a supercritical fluid flowing through an extraction module used for purification of porous membranes. A method for determination of model parameters is shown and exemplary simulation results are presented and discussed. Usability of CFD in hydrodynamics modeling was confirmed for the support of extraction equipment design and for the development of modeling methods of membrane purification

New methods for inactivation of Alicyclobacillus acidoterrestris spores in apple juice concentrate

This paper is focused on new methods for inhibiting Alicyclobacillus acidoterrestris spores germination in apple juice concentrate. Four methods such as pulsed electric field (PEF), ultrasound (US), integrated method of PEF and US and microwaves (MW) have been investigated. The highest efficiency of spores inactivation was obtained after microwave treatment

Extraction of carboxylic acids using supercritical carbon dioxide

Przedstawiono wyniki badań procesu ekstrakcji fizycznej i reaktywnej kwasów karboksylowych (kwas octowy, propionowy, bursztynowy i cytrynowy) z roztworów wodnych z zastosowaniem ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym i tri-n-octyloaminy. Kwasy jednokarboksylowe mogą być separowane metodą ekstrakcji fizycznej. Ekstrakcja fizyczna nie może być stosowana w celu separacji kwasu bursztynowego i cytrynowego. Zastosowanie ekstrakcji reaktywnej powoduje zwiększenie efektywności separacji dla wszystkich kwasów karboksylowych. Ekstrakcji powinna być prowadzona w sposób przepływowy.Results of investigations on physical and reactive extraction of carboxylic acids (acetic, propionic, succinic and citric acids) from aqueous solutions using supercritical carbon dioxide and tri-n-octylamine are presented in the paper. Monocarboxylic acids can be separated by physical extraction. Physical extraction cannot be used to separate the succinic and citric acids. Reactive extraction leads to the increase of separation efficiency for all carboxylic acids. Extraction process should be conducted in the semi-continuous mode

Reactive extraction of citric acid with the use of supercritical carbon dioxide

W pracy przedstawiono schemat instalacji doświadczalnej do prowadzenia procesu ekstrakcji reaktywnej kwasów karboksylowych z zastosowaniem ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym. Zaprezentowano wyniki badań doświadczalnych dotyczących wpływu stosunku molowego reagentów na efektywność ekstrakcji reaktywnej z udziałem ditlenku węgla w stanie nadkrytycznym oraz tri-n-oktyloaminy. Wyniki przeprowadzonych badań doświadczalnych porównano z wynikami otrzymanymi przy użyciu rozpuszczalników organicznych.In this paper a system for the reactive extraction of carboxylic acids with the use of supercritical carbon dioxide has been presented. The influence of reactants molar ratio on the reactive extraction efficiency with the use of supercritical carbon dioxide and tri-n-octylamine has been presented. The obtained experimental results have been compared with those acquired using organic solvents