Effect of hydrodynamics on the production of Pickering emulsions in unbaffled stirred tanks
Hidrodinamik koşulların engelsiz tanklarda üretilen Pickering emülsiyonları üzerine etkisi
- Tez No: 584719
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Emülsiyon normalde birbiri içerisinde karışmayan iki sıvıdan birinin öteki içerisinde dağılmasıyla elde edilen akışkan sistemidir. Bu oluşum termodinamik açıdan kararsız olduğundan kararlı hale getirilebilmesi yüzey aktif madde kullanımı ile mümkündür. Katı taneciklerin yüzey aktif madde olarak kullanıldığı emülsiyonlara Pickering emülsiyonları adı verilmektedir. Bu çalışmada engelsiz tanklarda üretilen Pickering emülsiyonlarına farklı hidrodinamik koşulların etkisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Su içerisinde yağ Pickering emülsiyonları üretilmiştir. Saf su ana faz, silikon yağı dağılan faz olarak seçilmiştir. Hidrofilik cam tozu yüzey aktif madde olarak kullanılmıştır. Farklı akış profillerinin etkilerinin gözlemlenebilmesi için ikişer farklı boyutta Rushton türbini (RT), aşağı yönlü akış sağlayan eğimli bıçaklı karıştırıcı ucu (PBTD) ve yukarı yönlü akış sağlayan eğimli bıçaklı karıştırıcı ucu (PBTU) kullanılmıştır. Şaft üç ayrı noktada konumlandırılmıştır: e/T=0, e/T=0.1 ve e/T=0.2. Karıştırıcı ucu çevresel hızı, karıştırıcı ucu Reynolds sayısı, Weber sayısı ve güç tüketimi/kütle oranı gibi hidrodinamik parametreler değiştirilerek farklı hidrodinamik koşullar oluşturulmuştur. Farklı hidrodinamik koşulların Pickering emülsiyonu üretimine etkisi Malvern Mastersizer cihazı ile damla boyutu ve boyut dağılım analizleri yapılarak belirlenmiştir. Şaftın merkezden uzaklaşmasının girdap boyutunda azalışa, karıştırıcı uçlarının tank içerisindeki sıvı ile temasında artışa ve karıştırıcı uçlarının performanslarının sisteme iletiminde artışa neden olduğu bulunmuştur. Genel olarak, şaftın merkezden uzaklaşması damla boyutunda azalışa neden olmaktadır. Sisteme verilen enerji miktarı emülsiyonların damla boyutunun belirlenmesinde önemli bir etkiye sahiptir. Genellikle en küçük damlalar ve en dar damla boyutu dağılımı RT T/3 karıştırıcı ucu ile e/T=0.2 konumunda elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
An emulsion is a fluid system obtained by dispersing one of two immiscible liquids in the other. Since this formation is thermodynamically unstable, it has to be stabilized using an emulsifier. Emulsions in which solid particles are used as emulsifiers are called Pickering emulsions. In this study, the investigation of the effect of different hydrodynamic conditions on the production of Pickering emulsions in unbaffled stirred tanks was aimed. Oil in water Pickering emulsions were produced. Distilled water was selected as continuous phase and silicon oil was selected as dispersed phase. Hydrophilic solid glass beads were used as emulsifier. To observe the effect of different flow patterns, Rushton turbine (RT), down pumping pitched blade turbine (PBTD) and up pumping pitched blade turbine (PBTU), all at two different sizes were used. Shaft was positioned at three different locations: e/T=0, e/T=0.1 and e/T=0.2. Hydrodynamic parameters such as impeller tip speed, impeller Reynolds number, Weber number and power per mass ratio were changed to create different hydrodynamic conditions. The effect of these different hydrodynamic conditions on the production of Pickering emulsion was determined by analyzing drop size and drop size distribution with Malvern Mastersizer equipment. It was found that an increase in the eccentricity ratio causes a decrease in the size of the vortex, an increase in the contact of the impellers with the liquid in the tank and better transfer of performances of the impellers to the system. In general, increase in eccentricity ratio causes a decrease in drop size. The amount of energy dissipated into the system has an important effect on determining drop size of the emulsions. Generally, the smallest drops and the narrowest drop size distribution were obtained with RT T/3 at e/T=0.2.
Benzer Tezler
- 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
USMAN KAYODE ABDULRASAQ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ AYRANCI TANSIK
- The effect of dispersed phase feed rate on the production of pickering emulsions
Dağılan faz besleme hızının pickering emülsiyonu oluşumuna etkisi
DİLA DÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İNCİ AYRANCI
- Molten salt electrolysis of magnesium and its hydrodynamics
Erimiş tuz elektrolizi ile magnezyum üretimi ve hidrodinamiği
GÖKHAN DEMİRCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Metalurji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSHAK KARAKAYA
- Akışkan yataklı kömür yakıcısı modeli ve ikinci kanun analizi
A Comprehensive model and the second law analysis of a fluidized bed coal compustor
NURDİL ESKİN
- High-temperature pyrolysis of sewage sludge: Synergistic effects of co-pyrolysis with rice straw and composite plastic wastes
Atık su arıtma çamurunun yüksek sıcaklık pirolizi: Çeltik sapı ve kompozit plastik atıklar ile birlikte pirolizin sinerjik etkileri
ELİF BABAYİĞİT
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
PROF. DR. ALPER SARIOĞLAN
