Investigation of the effect of hydrodynamics on the production of pickering emulsions in baffled stirred tanks
Pickering emulsiyonları üretimi için engelli karıştırmalı tanklarda hidrodinamiğin etkisinin incelenmesi
- Tez No: 546698
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ AYRANCI TANSIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Son zamanlarda, Pickering emülsiyonları yüzey aktif madde bazlı emülsiyonlara alternatif olarak artan miktarda ilgi almıştır. Pickering emülsiyonları, partikülün ıslatma özelliklerine bağlı olarak katı partiküller tarafından stabilize edilen emülsiyonlardır. Pickering emülsiyonlarının stabilitesi iki faktöre bağlıdır: Sıvı-parçacık arayüzünün fizikokimyasal yapısı ve üretim sürecinin hidrodinamik koşulları. Emülsiyonların fizikokimyasal yapısı ve özellikleri üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır, ancak özellikle karıştırmalı tanklarda hidrodinamik koşulları yeterince ilgi görmemiştir. Bu çalışmada Pickering emülsiyonlarının üretimi için hidrodinamiğin emülsiyon stabilizasyonu üzerine etkilerinin incelenmiştir. Su içerisinde yağ damlacıklarının dağıldığı tür emülsiyonun üretilmek üzere saf su ana faz, silikon yağı dağılan faz, hidrofilik özellikteki katı cam tanecikle ise yüzey aktif madde olarak kullanılmıştır. Deneyler, engelli 1 litrelik cam beherlerde gerçekleştirilmiştir. Farklı karıştırıcı uçlarının farklı akış paternlerinin emülsiyon üzerindeki etkilerini gözlemlemek için, farklı tipte ve boyutta karıştırıcı uçları kullanılmıştır. Rushton türbini (RT) ve aşağı yönlü akış sağlayan eğimli bıçaklı karıştırıcı ucu (PBT) karıştırmalı tanklarda genel olarak tercih edilen karıştırıcı uçlarıdır. Üretilen emülsiyonların kalitesi, damlacık boyutu ve damlacık boyutu dağılımı ile belirlendi. Elde edilen damlacık boyut dağılımı, lazer kırınım tekniği kullanılarak Malvern Mastersizer 3000 cihazı ile ölçülmüştür. Yeterli akış sağlayabilen karıştırıcı uçları için, uç hızının arttırılması emülsiyonun damlacık boyutunu azalttı. Hızı azaltmak ise emülsiyonun damlacık boyutunu arttırdı. Emülsiyon oluşumunda bir hız histerezisi gözlendi. Karıştırıcı uç bölgesi çevresinde yayılan enerjinin ve yüksek makaslama bölgesinin boyutunun, emülsiyonların damlacık boyut dağılımları için kritik olduğu bulundu. Rushton türbininin damlacık kırılma mekanizmasının da emülsiyon üretimi için daha elverişli olduğu bulundu.
Özet (Çeviri)
Pickering emulsions are emulsions stabilized by solid particles and are potential industrial scale alternatives to surfactant-based emulsions. The stability of Pickering emulsions depends on two factors: the physicochemical nature of the liquid-particle interface and the hydrodynamic conditions of the production process. Studies have been carried out on the physicochemical nature of the emulsions. This study investigates the effect of hydrodynamics on the production of Pickering emulsions in baffled stirred tanks. Silicon oil was dispersed into distilled water and stabilized with hydrophilic glass beads to form oil in water Pickering emulsions. The experiments were performed in a baffled 1 liter beaker. Two impellers were used at two different sizes to generate different flow patterns: the Rushton turbine (RT) for radial flow pattern and the Pitched Blade Turbine (PBT) for mixed flow pattern. The resulting droplet size distribution was then determined with a Malvern Mastersizer. The effects of hydrodynamic parameters such as the power per unit mass, Reynolds number, tip speed and Weber number on the droplet sizes were studied. For impellers with adequate flow, increasing the impeller speed decreased the droplet size of the emulsion. Decreasing the speed increased the droplet size of the emulsion. A speed hysteresis was observed in the emulsion formation. The energy dissipated around the impeller zone and the size of the impeller high shear zone were found to be critical to the droplet size distributions of the emulsions. The breakup mechanism of the Rushton turbine was also found to be more favorable for the emulsion production.
Benzer Tezler
- Effect of hydrodynamics on the production of Pickering emulsions in unbaffled stirred tanks
Hidrodinamik koşulların engelsiz tanklarda üretilen Pickering emülsiyonları üzerine etkisi
ÖZGE DEMİRDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ AYRANCI TANSIK
- Turbo solenoid vana
Turbo solenoid valve
YAŞAR MUTLU
Doktora
Türkçe
2018
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ÇAKAN
- Eğimli akiferlerde nehir-akifer etkileşimlerinin incelenmesi
Investigation of river-aquifer interactions in sloping aquifers
EMİN AYVAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşaİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UĞUR BOYRAZ
- Çeşitli katkılı ve katkısız polimer yatakların sürtünme ve aşınma karakteristiklerinin deneysel tayini
Başlık çevirisi yok
VEDAT TEMİZ
Doktora
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA GEDİKTAŞ
- Durgun ortam tek kristal sisteminde çeşitli safsızlıkların borik asit ve boraks pentahidratın nüklei oluşumuna ve büyümesine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of various impurities on nuclei formation and growth of boric acid and borax pentahydrate in the steady single crystal system
FESİH ATKU
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiSiirt ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL DEMİR
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ŞAKİR ECE