Academic literature on the topic 'Dispergator'

One of the most important problem of concrete durability is increasing of waterproofing. Researches are devoted studying of cement mortars modified by carbon nanotubes, dispersed in plasticizers solutions. Were investigated physico-mechanical properties of cement paste, cement-sand mortar into which structure entered untreated carbon nanotubes (production of plant TM "Spetsmash" Kyiv, Ukraine) in various quantity. Were used as plasticizers in cement compositions additives substances of the various chemical nature – naphtaleneformaldehyde, melamineformaldehyde and polycarboxylate. Quantity of untreated nanotubes varied from 0,5%; 1,0% and to 1,5%. Concentration of additives was accepted taking into account recommendations of producers and made about 1% from the weight of cement. Were studied some technological processes of introduction untreated carbon nanotubes in cement system and is shown that the way of introduction of nanomodifiers has essential impact on strength characteristics of cementitious materials. Optimum decision introduction of untreated carbon nanotubes is using its in dispersion plasticizer of the working concentration prepared in an ultrasonic dispergator is established. Results of physico-mechanical tests of cement paste and cement-sand mortar showed positive influence at introduction of untreated carbon nanotubes as cement modifiers on strength characteristics of samples. Resalts is shown that the nanomodifier, used quantity about 1% in solution of lignosulfonate with polycarboxylate and melamineformaldehyde plasticizer has great impact on strength characteristics.

The article presents the data about the preparation of recovered paper using dry method. The objective of this method of fiber preparation is to reduce water and energy consumption as well as obtaining higher physical and mechanical characteristics of the cardboard. There is used a dispergator parts of which are constructed with 3D printer. After dry defibration, the purification is carried out. Acquired finely dispersed, refined material is used to produce the three-layer cardboard – test-liner. According to standard methodologies, there were determined such mechanical parameters of multi-layer test-liner as breaking length, bursting strength. Obtained results can be used to produce multi-layer testliner to reduce energy costs, as well as water consumption. As a result of this research, it turned out that using the method of preliminary dry dispersion of fibers, it becomes possible to reduce metal volume of the equipment as well as energy and water consumption. Previously, the mechanical grinding of recycled fibers was not carried out. Therefore the data presented in this article allow assess the cost of applying this method into the industry. The method of dry dispersion, which was carried out and studied in laboratory conditions, is not currently applied in the paper and cardboard industry of Russia, despite its advantages. In the future, it is planned to conduct repeated studies, with a view to the possible introduction of this method into the industry.

A comparative analysis of the low temperature resistance for a nanocarbon bitumen and other 30 neat and modified bitumens has been performed in the work. The stiffness at the temperatures of -24°С, -30°С and -36°С under technical system Superpave has been accepted as an indicator of low temperature resistance of the bitumens. The stiffness of the bitumens has been determined on a bending beam rheometer (standard ASTM D 6648-08). Before testing the bitumens have been subjected to the double artificial aging: short-term aging – under standard AASHTO Т 240-13 and long-term aging – under standard ASTM D 6521-08. The nanocarbon bitumen has been prepared in the laboratory of the Kazakhstan Highway Research Institute (KazdorNII) with the use of a road bitumen of the grade BND 70/100 produced by the Pavlodar petrochemical plant (PNHZ) and a nanocarbon powder (2% by weight) manufactured from a coal rock of the deposit “Saryadyr” “Corporation “ON-Olzha” LLP, Akmola region, Kazakhstan). The nanocarbon powder (150-200 nm) has been manufactured by three-stage size reduction of the coal rock: I – a mechanical dispergator (up to 2-3 mm), II – an aerodynamic mill (up to 20 mcm), III – a reactor with a rotating electromagnetic field. The neat bitumens of the grades BND 50/70, BND 70/100, BND 100/130 have been produced by the plants of Kazakhstan and Russia; they satisfy the requirements of the standard ST RK 1373-2013. The modified bitumens have been prepared in the laboratory of KazdorNII with the use of the neat bitumens, 7 types of the polymers, crumb rubber and polyphosphoric acid and they satisfy the requirements of the standard ST RK 2534-2014. It has been determined that the nanocarbon bitumen is one of the most resistant at the low temperatures: -24°С, -30°С and -36°С.

The second article of the series deals with the main trends in the development of the methods to obtain nanoparticles – so called “bottom-up” and “up-bottom”. In the first case small particles are formed as a result of combination of the smaller ones (atoms as a limit), in the second – as a result of dispergation of the bulk matter. The electronic structure and the properties of the particles therewith could be different in the dependence on the way they were obtained (by means of dispergation or the atomic aggregation). Atoms and very small clusters can be stabilized by methods of cryochemistry discussed in the article. Nanoparticles formation by means of chemical and radiochemical synthesis, synthesis in the heterophase systems, providing the effective control of particle size and shape, the ways to obtain core-shell and hollow particles are considered next as well as the principles of the mechanical and chemical (redox) dispergation of the solids, leading to the ultradispersive and nanosized particles formation. Key words: nanoparticles, formation, chemical, cryochemical and radiochemical synthesis, dispergation.

Materials with complex rheology and viscoelasticity may require special equipment for processing, such as for dispergation. Rheological and mechanical data of the material can help with finding the required equipment or designing equipment. For highly viscous and complex material, a rotor-stator mixer can be a good choice for dispergation. Due to the laminar or creeping mechanism of flow inside the equipment, the dispergation mechanism is assumed to be a combination of the shear stress and slicing of the material by the rotor and stator blades. For the validation of the theory, the mechanical properties of the viscose identified in a previous work were used for comparison with the data from the CFD simulation of the rotor-stator mixer. The comparison showed that the rotor-stator device can overcome the complex shear modulus and ultimate strength of the material and homogenize the solution through a combination of the shear stress and slicing. The theory was also confirmed on the process line proposed for homogenization of the specific material. The stability of viscosity during the process of homogenization was measured and used as the main parameter for quality assessment.

<p>Bimetallic cobalt-containing catalysts supported on alumina have been studied in the Fischer-Tropsch synthesis. It has been shown that a promotion of Co/Al₂O₃ by iridium leads to dispergation of both metals. It was supposed that the metal dispergation occurred due to M-M interaction with formation of the bimetallic nano-particles of cluster type. These particles have the high catalytic activity, selectivity and stability in the Fischer-Tropsch synthesis. It was observed that by regulation of the process conditions it is possible to obtain the definite hydrocarbon fractions. Thus, the increase both CO+H₂ ratio and space velocity is accompanied by high olefin yield.</p>

Дисертація присвячена питанням розробки пристрою і технології для приготування промивальних рідин. Загальна частка витрат на їх приготування складає від 5 до 14 % вартості проходки свердловин. На підставі аналітичного огляду обґрунтована перспективність використання гідродинамічної суперкавітації для приготування промивальних рідин при бурінні свердловин. Проведені теоретичні дослідження дозволили обґрунтувати параметри і розробити конструкцію кавітаційного диспергатора. Встановлено, що основним критерієм визначаючим інтенсивність роботи кавітаційного диспергатора, є коефіцієнт запирання потоку. Управляючи ним за допомогою переміщення конуса в дифузорі можна добиватися зміни швидкості обтікання його потоком рідини. Запропоноване рівняння для визначення часу диспергування певного об'єму дисперсної фази при приготуванні промивальних рідин. Результати теоретичних досліджень знайшли підтвердження в ході практичних досліджень і стали базою для створення „методики по застосуванню кавітаційного диспергатора при приготуванні промивальної рідини і конструкції кавітаційного диспергатора успішно випробуваній у виробничих умовах.
Диссертационная работа посвящена вопросам разработки устройства и технологии для приготовления промывочных жидкостей. Общая доля затрат на их приготовление составляет от 5 до 14 % стоимости проходки скважин. Реологические свойства промывочной жидкости играют решающую роль в успешном осуществлении буровых работ. От этих свойств и зависят главным образом технико-экономические показатели бурения скважин. Применение промывочных жидкостей с неудовлетворительными параметрами может привести к осложнениям: образование пробок в стволе скважины, забивание шламом призабойной зоны, снижение механической скорости бурения, размыв стенок ствола, прихват бурильной колонны, поглощение промывочной жидкости и др. В процессе бурения скважин происходит ухудшение технологических свойств промывочных жидкостей за счет перехода выбуренных частиц шлама в раствор и притока пластовых вод. На основании аналитического обзора обоснована перспективность использования гидродинамической суперкавитации для приготовления промывочных жидкостей при бурении скважин. Простота, высокая надежность и эффективность суперкавитационных аппаратов, их универсальность открывает широкие возможности для их использования при бурении скважин. Проведенные теоретические исследования позволили обосновать параметры и разработать конструкцию кавитационного диспергатора. Установлено, что основным критерием, определяющим интенсивность работы кавитационного диспергатора, является коэффициент запирания потока. Управляя им с помощью перемещения конуса в диффузоре можно добиваться изменения скорости обтекания потоком жидкости конуса. Предложено уравнение для определения времени диспергирования определенного объема дисперсной фазы при приготовлении промывочных жидкостей. Теоретически и экспериментально обосновано, что технология приготовления промывочных жидкостей за счет использования эффекта гидродинамической суперкавитации, позволяет улучшить их технологические свойства без дополнительных затрат на оборудование и химические реагенты. Результаты теоретических исследований нашли подтверждение в ходе практических исследований и явились базой для создания методики по применению кавитационного диспергатора при приготовлении промывочной жидкости и конструкции кавитационного диспергатора успешно испытанной в производственных условиях. Анализ результатов производственных испытаний показал, что применение кавитационного диспергатора позволит снизить расход материалов и реагентов на приготовление промывочных жидкостей, с поддержанием технологических свойств на проектном уровне. Кавитационный дисперга-тор обеспечивает эффективное диспергирование компонентов, входящих в состав промывочной жидкости, и может быть рекомендован к широкому использованию в практике буровых работ при применении в качестве промывочных жидкостей различных дисперсных систем. Разработанные методические рекомендации по применению кавитационного диспергатора при приготовлении промывочных жидкостей утверждены в государственной геологической службе Украины (г. Киев).
The thesis is dedicated to questions of the development device and technologies for preparation bore liquids. The called on basic researches have allowed to motivate the parameters and develop the design of cavitational dispergator. It is installed that main criterion defining intensity of the work of cavitational dispergator, is a factor of blocking flow. Controlling him by means of moving the cone of current in diffuser possible to obtain change of velocities by current flow of liquids of the cone. The offered equation for determination of time dispergation determined volume dispergation phases at preparation bore liquids. The results of the basic researches have found the acknowledgement in the course of practical studies and were a base for making the methods on using cavitational dispergator at preparation bore liquids and designs cavitational dispergator successfully practiced in working conditions.

Магістерська дисертація на тему: «Процес гранулоутворення у псевдозрідженому шарі при застосуванні механічного диспергатора» / НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського»; Керівник Я.М. Корнієнко. – К., 2018. –с. Виконавець – М.М. Манастирний. Об’єкт дослідження: процес утворення органо-мінерально-гумінових добрив з пошаровою структурою, при зневоднені гетерогенних рідких систем із застосуванням механічного диспергатора. Предмет дослідження: кінетика процесу гранулоутворення, диспергування гетерогенних рідких систем механічним диспергатором різних конструкцій. Метою роботи є встановлення закономірностей процесу утворення органо-мінерально-гумінових добрив із заданими властивостями та розроблення ефективного обладнання. Розвинуто фізичну модель руху рідини в механічному диспергаторі конічного типу з урахуванням сил поверхневого натягу при зневодненні гетерогенних систем. Встановлено закономірність впливу конструкції диспергатора на розподілення щільності зрошення в робочому об'ємі диспергування. Експериментально визначено залежність розміру крапель від конструкції та технологічних параметрів механічного диспергатора. Експериментально визначено конфігурацію температурного поля в зоні диспергування при застосуванні механічного диспергатора конічного типу. Сформульовано базові принципи конструкції камери гранулятора із застосуванням системи введення рідкої фази через механічні диспергатори. Розроблено конструкцію конічного двокамерного механічного диспергатора.
Master's thesis on the topic: «The process of granulation in a fluidized bed with the use of mechanical disperator» / National Technical University of Ukraine Igor Sikorsky “Kyiv Polytechnic Institute”;Scientific advisorY. Korniyenko.– K., 2018. – . p. The performer – M. Manastyrnyi. The object of the research: the process of formatting an organic-mineral-humic fertilizers with a layered structure with dehydration of heterogeneous liquid systems with the use of mechanical disperator. The subject of the research: kinetics of the granulation process, dispergation of heterogeneous liquid systems by a mechanical disperser of various constructions. The aim of the work is to establish the regularities of an organic-mineral-humic fertilizers formation process with the given properties and development of efficient equipment. The physical model of fluid motion in mechanical cone-type disperator with taking into account the surface tension forces in process of heterogeneous systems dehydration is developed. The regularity of disperator's design influence on distribution of an irrigation density in the working volume of the dispergation is established. The dependence of the droplets size from the mechanical disperator's design and technological parameters is experimentally determined. The temperature field configuration in the dispergation zone with the use of mechanical conical-type disperator is experimentally determined. The basic principles of the granulator's chamber design with the use of liquid phase injection system through mechanical dispersants are formulated. The design of a conical two-chamber mechanical dispersant is developed.
Магистерская диссертация на тему: «Процесс гранулообразования в псевдоожиженном слое при применении механического диспергатора» / НТУУ «КПИ им. Игоря Сикорского»; Руководитель Я.Н. Корниенко. – К., 2018. – с.Исполнитель – М.Н. Манастырный. Объект исследования: процесс образования органо-минерально-гуминовых удобрений с послойной структурой, при обезвоженные гетерогенных жидких систем с применением механического диспергатора. Предмет исследования: кинетика процесса гранулообразования, диспергирования гетерогенных жидких систем механическими диспергаторами различных конструкций. Целью работы является установление закономерностей процесса образования органо-минерально-гуминовых удобрений с заданными свойствами и разработка эффективного оборудования. Развито физическую модель движения жидкости в механическом диспергаторе конического типа с учетом сил поверхностного натяжения при обезвоживании гетерогенных систем. Установлена закономерность влияния конструкции диспергатора на распределения плотности орошения в рабочем объеме диспергирования. Экспериментально определена зависимость размера капель от конструкции и технологических параметров механического диспергатора. Экспериментально определено конфигурацию температурного поля в зоне диспергирования при применении механического диспергатора конического типа. Сформулированы базовые принципы конструкции камеры гранулятора с применением системы ввода жидкой фазы через механические диспергаторы. Разработана конструкция конического двухкамерного механического диспергатора.

Thesis theme were nanomaterials and its implementation to cementitious materials. Theoretical part has deal with description of carbon nanotubes types, their properties, production, ways of dispergation, nanotoxicity and CNT’s influence on silicate composites characteristics. Experimental part was divided to 5 stages. The first stages were focused on choosing appropriate carbon nanotubes and surfactants. In the next stage settings of US homogenizator were determinate (amplitude, US energy dosage, time). The part of US homogenizator setting process was observing influence of liquid environment characteristics (especially pH) on surface tension and particle distribution and influence of US energy on CNT walls damages through TEM. After dispergation parameters optimalization cement pastes were prepared and hydration temperature, hydration heat and viscosity were observed. Then testing specimens from cement mortar were prepared and tested form strength characteristics. Last stage was concrete production and their examination: compressive strength, flexural strength, static modulus of elasticity, dynamic modulus of elasticity, tensile splitting strength, depth of penetration of water under pressure, resistance of cement concrete surface to water and defrosting chemicals and determination of frost resistance of concrete. Samples with CNT addition had better strength characteristics and better resistance of penetration of water under pressure, water and defrosting chemicals resistance and frost resistance. Result of thesis is comprehensive study of CNT dispersion production and implementation CNT dispersion to concrete including testing specific concrete characteristics.

The aim of this thesis is to summarize the knowledge regarding reduction of negative impact of high volumes of fly ash in HVFA concretes using nanotechnology and experimentally verify the findings. To compensate the inferior early-age properties, it is possible to use active nanoparticles, such as nanosilica or nanolimestone. The first step of the experiment was the production of stable nanoparticle’s dispersions using ultrasonic homogenization and UV/Vis spectroscopy. In subsequent steps the influence of nanoparticle’s presence on cementitious materials’ properties was verified on cement pastes and mortars with 40 a 60 % of fly ash. The best variant was then used to produce nano-modified HVFA concretes. Even at a minimum dose, the positive effect on early-age properties indicates the usefulness of nanoparticles in technology of concrete. An important contribution of this thesis is also the acquired knowledge related to the nanoparticle’s behavior and handling.

Дисертаційна робота присвячена створенню систем управління екологічною безпекою, які використовують багатофазні дисперсні структури для підвищення ефективності і безпеки процесів обробки сипких матеріалів, які порошать, а також для зниження рівнів небезпек, викликаних степовими, лісовими пожежами, вибухом метано-повітряної суміші або вугільного пилу в підземних гірських вугільних шахт. Розроблено математичні моделі створення багатофазних дисперсних структур, що використовуються в системах забезпечення екологічної безпеки в умовах дії природних і техногенних чинників, які дозволяють гарантувати екологічну безпеку реалізації технологічних процесів. Запропоновано спосіб і математичну модель локалізації верхових і низових лісових пожеж, а також степових пожеж шляхом створення ударної хвилі за допомогою об'ємного вибуху з метою впливу на лісовий або степовий фітоценоз для утворення області обриву лісогорючих матеріалів або створення мінералізованих смуг з можливістю використання багатофазних дисперсних структур для зниження екологічного ризику в процесі гасіння пожежі. Розроблено спосіб і запропоновано математичну модель, що його реалізує, для захисту гірничих виробітків вугільних шахт від руйнівного впливу вибухів, підвищеного тиску і високої температури шляхом створення «пробок» з дрібнодисперсних виважених крапель технологічної рідини. Розроблені, виготовлені й практично апробовані в реальних умовах експлуатації однофазні, водоповітряні ежекторні й двофазні ствольні системи, а також атомайзери дозволяють отримувати виважені краплі технологічної рідини (або води), транспортувати їх на відстань до 25 м і забезпечувати екологічну безпеку в умовах дії природних і техногенних чинників небезпеки різного генезису. Розроблений автоматизований програмно-апаратний комплекс дає змогу працівникам диспетчерських пунктів і службам ЦО і НС в інтерактивному режимі здійснювати поточний контроль технічного стану небезпечних виробництв, а також автоматизувати процес прийняття рішень у разі виникнення аварій з метою зниження екологічних наслідків, локалізації їхніх масштабів, мінімізації втрат ресурсів. Результати досліджень зі створення системи управління екологічною безпекою використано в ДП «Маріупольський морський торговий порт». Методики розрахунку пристроїв і пристрої створення дрібнодисперсної водяної завіси над джерелом пиловиділення було впроваджено на виробничому підприємстві ТОВ «Азовавтобуд» і на виробничому підприємстві ТОВ «Скала».
Диссертационная работа посвящена созданию систем управления экологической безопасностью, которые используют многофазные дисперсные структуры для повышения эффективности и безопасности процессов обработки сыпучих материалов, которые пылят, а также для снижения уровней опасностей, вызванных степными, лесными пожарами, взрывом метано-воздушной смеси или угольной пыли в подземных горных выработках угольных шахт. Научно обоснованы основные положения создания системы управления экологической безопасностью в условиях интенсивного пылевыделения, температуры и давления, которая использует многофазные дисперсные структуры, покрывающие рабочую зону диспергированными частицами воды или технологической жидкости. Предложена математическая модель транспортировки диспергированных частиц воды или технологической жидкости в рабочую зону и создания в рабочей зоне многофазных дисперсных структур, которые позволяют гарантировать экологическую безопасность реализации технологических процессов. Определение времени пребывания диспергированных частиц воды или технологической жидкости в рабочей зоне в зависимости от способов и режимов ее подачи дает возможность оценить качество улавливания и осаждения пыли или снижение температуры и давления. Рассмотрена возможность локализация низовых лесных пожаров путем создания ударной волны с помощью объемного взрыва с целью влияния на лесной фитоценоз вблизи земной поверхности для образования полос, свободных от горючих материалов. Проведены исследования и определена возможность локализации верховых лесных пожаров путем создания ударной волны с помощью объемного взрыва для формирования области обрыва лесогорючих материалов в лесном фитоценозе с использованием многофазных дисперсных структур с целью локализации последствий взрыва. Представлены способ защиты горных выработок угольных шахт от разрушительного воздействия взрывов создания водных завес для снижения концентрации угольной пыли в воздухе. Проведено численное моделирование определения требуемого расхода жидкости в водяной завесе и ее местоположения с целью осаждения угольной пыли и для дополнительного снижения избыточного давления и температуры за счет перехода жидкой фазы в парообразное состояние при прохождении вдоль штрека высокотемпературного облака продуктов сгорания метано-воздушной смеси в подземных горных выработках угольных шахт. Предложено нестандартное оборудование, которое создает многофазные дисперсные структуры и позволяет при минимальных затратах транспортировать мелкодисперсные капли технологической жидкости в зону возникновения опасностей, вызванных пожарами, взрывами метано-воздушной смеси и угольной пыли или запылением воздушной среды, и тем самым обеспечить эффективное управление экологической безопасностью. В результате внедрения разработанной системы пылеподавления концентрация пыли на участке работы портального крана снизилась в 4,64 раза, существенно уменьшилось количество мелкодисперсных частиц пыли (частиц диаметром 2... 10 мкм - в 2,7 раза, а частиц диаметром 10...20 мкм- в 2,5 раза). Результаты исследований по созданию систем управления экологической безопасностью использованы в ГП « Мариупольский морской торговый порт». Методика расчета оборудования и устройств создания мелкодисперсной водяной завесы над очагом пылевыделения были внедрены на производственном предприятии ТОВ «Азовавтобуд» и на производственном предприятии ТОВ «Скала».
Dissertation work is devoted creation of control system by ecological safety, which use multi-particulate dispersible structures for the increase of efficiency and safety of processes of treatment of friable materials which dust, and also for the decline of levels of dangers, caused steppe, forest fires, explosion of methane and air mixture or explosive in the underground mountain making of coal mines. The substantive provisions of creation of control system by ecological safety are scientifically grounded in the conditions of intensive creation of dust, temperatures and pressures, which uses many phases dispersible structures, coverings a working area by the dispergated particles of water or technological liquid. Possibility is considered localization of basilar forest fires by creation of shock wave by a by volume explosion with the purpose of influence on forest cover near-by an earthly surface for formation of defense zonal bars. Researches arc conducted and possibility of localization of up-river forest fires is certain by creation of shock wave by a by volume explosion for forming of area of precipice of forest combustible materials in forest cover with the use ofmany phases dispersible structures with the purpose of localization of consequences of explosion. A non-standard equipment, which creates multi particulate dispersible structures and allows at minimum expenses to transport the micro size drops of technological liquid in the area of origin of dangers, caused fires, explosions of methane-air mixture and of friable materials which dust of air environment, is offered, and the same to provide an effective management ecological safety. Results are introduced to the work of the State Enterprise "Mariupol sea trading port" in the form of technologies and devices to ensure environmental safety and education into the National University of Civil Defense of Ukraine and National Aerospace University named after N.E. Zhukovsky "Kharkov Aviation Institute".

Scientific and technical studies on the intensification of removal moisture from dispersed materials and their simultaneous dispergation in the hollow heating element of a thermo-vacuum apparatus is researched. Continuous thermo-vacuum dehydration and dispergation process of zirconium hydroxide, brown coal, graphite, sawdust, biological materials is considered. Based on conducted studies was made conclusions about perspective to use this technology. Thermo-vacuum technology is different from the other by low-temperature heating, low time processing, humidity indicators controlling and nano-dispersion grinding. Keywords: dehydration, dispergation, energy saving