Modeling of spray dring of multicomponent systems

Sformułowano model numeryczny suszenia rozpyłowego układów wieloskładnikowych, uwzględniający niejednorodność stężeń i temperatur oraz możliwość krystalizacji jednego ze składników. W wyniku przeprowadzonych symulacji stwierdzono, że dla małych kropli niejednorodności składu powstających cząstek są na ogól niewielkie. Większe niejednorodności mogą wystąpić w przypadku bardzo wysokiej temperatury powietrza suszącego oraz gdy rozpuszczalność jednego ze składników kropli jest stosunkowo niska.The numerical model of spray drying, taking into account inhomogcncity of concentrations and temperature as well as possibility of crystallization of one of the component, has been built. As a result of simulations it has been found that for small droplets the inhomogeneity of composition of the particles produced are very small. Noticeable inhomogenities may appear only in the case of very high temperature of drying air or when the solubility of one of the droplet component of is quite small

Liquid filtration - influence of fibrous filter structure on its filtration parameters

Badano wpływ struktury polipropylenowych filtrów włókninowych, wytwarzanych metodą rozdmuchu stopionego polimeru, na ich właściwości filtracyjne. Zbadano komercyjny wielowarstwowy filtr włókninowy oraz trzy monowarstwowe polipropylenowe filtry włókninowe o średnicy włókien 2, 5, 10 μm i porowatości 90%, o tej samej grubości włókniny. Zawiesina testowa była mieszaniną pyłu Arizona Test Dust (0÷20 μm) z wodą dejonizowaną. Stwierdzono, że w przypadku filtracji zanieczyszczeń o rozmiarach polidyspersyjnych, najbardziej wydajną strukturą jest struktura wielowarstwowa, gradientowa.The impact of non-woven polypropylene filter structure, produced by molten polymer blowing, on its filtration properties was examined. A commercial multilayer filter and three monolayer non-woven polypropylene filters having fiber diameter of 2, 5, 10 mm, porosity of 90% and a thickness of the same non-woven fabric were tested. Mixture of Arizona Test Dust (0÷20 microns) with deionized water was selected as test suspension. The results clearly indicate that for polydisperse contamination filtration the most efficient are multilayer gradient filters

Numerical simulations of drainage of fibers with modified surfaces

Przedstawiono wyniki symulacji numerycznych ruchu kropli po gładkich i szorstkich włóknach, wykonanych przy użyciu dwufazowej metody gazu sieciowego Boltzmanna. Zaobserwowano dwa zjawiska mające wpływ na szybkość ruchu kropli: zwiększenie kąta zwilżania na powierzchni szorst-kiego włókna oraz zaczepienie linii kontaktu na nierównościach powierzchni. Zbadano, w jakich warunkach każdy z tych mechanizmów ma dominujący wpływ na ruch kropli.Results of numerical simulations of droplet motion on smooth and rough fibers, obtained by means of the two-phase lattice Boltzmann method are shown. Two phenomena influencing droplet velocity: the increase of apparent contact angle on the rough fiber surface and the triple line pinning on asperities were observed. The predominant conditions of both of these mechanisms were investigated

Computational analysis of displacement of particles with given size on the nonstationary bulging membrane as a theoretical model of membrane fouling

A simple model of behaviour of a single particle on the bulging membrane was presented. As a result of numerical solution of a motion equation the influence of the amplitude and frequency of bulging as well as the particle size on particle behaviour, especially its downstream velocity was investigated. It was found that the bulging of a membrane may increase the mean velocity of a particle or reinforce its diffusive behaviour, dependeing on the permeation velocity. The obtained results may help to design new production methods of highly fouling-resistant membranes

Hollow fibre membrane oscillations against fouling process – a numerical study

The modelling of colloidal fouling and defouling of hollow fibre membranes in the presence of membrane oscillations is analysed by means of numerical simulations as an effect of complex coupling between hydrodynamic and surface forces. To describe the latter the Derjaguin-Landau-Vervey-Overbeek (DLVO) model has been employed. We have investigated the influence of various parameters of the process like flow rate, mean particle diameter, amplitude and frequency of the oscillations, and others, on the efficiency of the defouling process. The investigated parameters is close to that of a silica suspension in , a typical system modelling used to investigate membranę separation. On the basis of numerical simulation resu lts e have defined an optimal set of parameters preventing membrane fouling

Effective ways to enhance aerosol particles' separation in fibrous filters

Zaprezentowano dwa sposoby zwiększania skuteczności filtracji cząstek aerozolowych w niehomogenicznych filtrach włókninowych, poprzez zastosowanie dodatkowego mechanizmu separacji - mechanizmu elektrostatycznego ładując włókna filtra, oraz zmieniając strukturę filtra, stosując cieńsze włókna, luźniej upakowane w przestrzeni filtra. Wykazano, iż oba zaproponowane podejścia prowadzą do wzrostu sprawności separacji w filtrach włókninowych.Two ways used to enhance filtration efficiency of fibrous filters were presented, i.e., applying the additional external force - electrostatic force via charging fibrous and changing the structural parameters of the filter, creating less porosity filters with nanofibrous. It was demonstrated that both this approaches lead to higher separation efficiency of fibrous filters, especially fot the most penetrating particlcs

Investigation of liquid aerosols unsteady filtration on fibrous filters

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad filtracją aerozoli ciekłych (mgieł) na filtrach włókninowych jedno- i wielowarstwowych. Zaobserwowano wpływ struktury filtra (rozkład średnic włókien, grubość poszczególnych warstw w przypadku filtrów wielowarstwowych) na sprawność i spadek ciśnienia. Przedstawiono również zmiany sprawności filtracji i spadku ciśnienia na filtrze, które następują w wyniku długotrwałej pracy filtra oraz sprecyzowano warunki, w jakich dochodzi do ociekania włókien filtracyjnych.Results of experimental investigations of liquid aerosols (mist) filtration on monolayer and multilayer fibrous filters are presented in the paper. Influence of filter structure (fiber diameter distribution, thickness of layers in multilayer filters) on the filtration efficiency and pressure drop in the filter was observed. Changes of efficiency and pressure drop as a result of long-lasting filter work are also shown. Finally, conditions at which the fiber drainage takes place are given

Wpływ biosurfaktantu na porywanie I deagregację cząstek proszku

Resuspension of powders produced by spray-drying was investigated in order to assess their potential application for medical inhalations. Powders obtained from lactose and lactose/biosurfactant were analyzed under SEM and aerosolized in a commercial dry powder inhaler (DPI). It was demonstrated that the biosurfactant improves powder resuspension what can be explained by modification of shape, morphology and surface properties of particles prodviced by spray-drying. It was concluded that the addition of biosurfactants can be beneficial for the efficiency of drug delivery to lungs by inhalation.W pracy badano aerozolizację proszków mających potencjalne zastosowaniu jako nośniki leków inhalacyjnych. Proszki wytwarzano metodą suszenia rozpyłowego z wodnych roztworów laktozy z domieszkami wybranego biosurfaktantu. Uzyskane cząstki analizowano z użyciem SEM oraz określono ich porywanie w inhalatorze DPI. Stwierdzono, że biosurfaktant, wpływając na kształt, morfologię i własności powierzchniowe cząstek, istotnie poprawia resuspensję proszku w inhalatorze, pozwalając uzyskać aerozol o cechach pożądanych w arozo-loterapii