Laser techniques in acoustically levitated micro droplets

Omrane, Alaa; Santesson, Sabina; Aldén, Marcus; Nilsson, Staffan

doi:10.1039/b402440k

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“…En las últimas décadas, el uso de levitadores (acústicos, ópticos, electrodinámicos y aerodinámicos) ha mostrado algunas ventajas con respecto de los métodos convencionales de suspensión de gotas debido a la ausencia de contacto mecánico con la gota (32). De todos ellos, los levitadores acústicos (o de ultrasonidos) presentan una complejidad experimental baja y permiten trabajar con prácticamente cualquier tipo de líquido en un rango amplio de diámetros de gotas (desde 0,1 mm hasta varios milímetros).…”

Section: Investigación Realizada En El Secado Por Atomizaciónunclassified

El proceso de secado por atomización: formación de gránulos y cinética de secado de gotas

Mondragón¹,

Bolívar²,

Juan³

et al. 2013

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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INTRODUCCIÓNEl proceso de secado por atomización es una operación básica que consiste en la transformación de una suspensión o disolución en un material seco particulado, mediante la atomización del primero en un medio caliente y seco (1). El secado por atomización de gotas es utilizado en muchas aplicaciones industriales de los sectores cerámico, químico, alimentario, farmacéutico.Cada proceso industrial y uso posterior del polvo atomizado obtenido requiere de unas propiedades determinadas, que sean óptimas para la aplicación en cuestión. Por ejemplo, en industria farmacéutica se desea producir gránulos huecos y porosos que actúen como portadores de fármacos (2). Por el contrario, para optimizar el proceso de proyección por plasma de materiales, es necesario hacer uso de gránulos de elevada densidad y compacidad (3). En el caso de la industria de detergentes, la microestructura interna y la porosidad de los gránulos también debe ser la adecuada para permitir la retención de agentes activos en su interior (4).Las características del polvo atomizado resultante del proceso de secado por atomización vienen determinadas, para cada instalación industrial, por varios factores. Dentro de las variables que influyen en el proceso se puede distinguir entre aquellas propias de la suspensión: densidad de la suspensión, contenido en sólidos, viscosidad, tensión superficial, temperatura de la suspensión, estado de desfloculación y distribución de tamaños de partícula de las materias primas; y las del equipo de secado: temperatura, caudal y humedad relativa del aire de secado, presión de inyección y el diámetro de salida del inyector.Debido al elevado número de variables que influyen en la cinética de secado y en las propiedades del producto final se pueden obtener materiales granulados de características muy diferentes en función de las condiciones experimentales bajo las cuales se lleve a cabo el proceso de secado. Es por esto que resulta de gran interés el hecho de poder controlar, El proceso de secado por atomización es una operación unitaria que interviene en numerosas aplicaciones industriales. Para cada aplicación en concreto, el material granulado resultante debe poseer unas propiedades determinadas que dependen de las condiciones en las que se lleve a cabo el secado por atomización, y cuya dependencia debe conocerse para así optimizar la calidad del material obtenido. El gran número de variables que influyen en los procesos de transferencia de materia y energía que tienen lugar, y en la formación del material granulado, han hecho necesario el análisis en detalle del proceso de secado. A lo largo de los años han sido muchos los estudios realizados sobre el secado por atomización y la influencia de las variables del proceso en la cinética de secado y las propiedades del material granulado obtenido, para todo tipo de materiales. En este artículo se recogen los trabajos más importantes publicados correspondientes tanto al secado por atomización como al secado de gotas individuales, así como los estudios cuyo objetivo es e...

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Section: Investigación Realizada En El Secado Por Atomizaciónunclassified

El proceso de secado por atomización: formación de gránulos y cinética de secado de gotas

Mondragón¹,

Bolívar²,

Juan³

et al. 2013

Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr.

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“…This equipment was previously used to study the drying behaviour of single droplets of different materials under a variety of experimental conditions [21][22][23][24][25][26][27][28]. Levitator tubes offer some advantages over conventional methods, since there is no mechanical contact with the droplet and this makes it possible to work with almost any liquid over a wide range of diameters of droplets (from 0.1 mm to several mm) [29]. The experimental set-up and the operational conditions were described in detail in a previous work [27].…”

Section: Drying Of Dropletsmentioning

confidence: 99%

Microstructure and mechanical properties of grains of silica nanofluids dried in an acoustic levitator

Mondragón

Juliá

Barba

et al. 2012

Journal of the European Ceramic Society

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The microstructure and mechanical properties of spray-dried grains are key factors in many applications. In this work single droplets of silica nanofluids were dried in an acoustic levitator under different experimental conditions of solid mass fraction, pH value, salt concentration, drying temperature and initial droplet volume. ANOVA method was used to determine their influence on the final grain diameter, the shell thickness and the mechanical strength. The solid content and the droplet volume are the variables that exert an influence on these three properties. In addition, the mechanical strength is influenced by the pH value. The maximum packing fraction of the particles inside the shell was obtained by modelling the viscosity data with the Quemada equation. The packing fraction was then used to calculate the shell thickness. The internal microstructure of the grains was observed by SEM and the shell thickness was measured. Experimental and calculated results show good agreement.

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“…a certain electric charge or refractive index) of the sample. Moreover, acoustic levitation provides stable sample position, easy access to the sample and low costs for supply and operation [38]. The drying curves (X=f(t)) were experimentally obtained for each conducted test and the REA model was used to model the experimental data.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Modeling of Drying Curves of Silica Nanofluid Droplets Dried in an Acoustic Levitator Using the Reaction Engineering Approach (REA) Model

et al. 2013

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The use of nanoparticles has become of great interest in different industrial applications. The spray drying of nanofluids forms nanostructured grains preserving the nanoparticle properties. In this work, individual droplets of silica nanofluids were dried in an acoustic levitator. Tests were carried out under different experimental conditions to study the influence of the variables on the drying process. The drying curves were experimentally obtained and REA model was used to obtain the theoretical curves and the correlations for the activation energy. The critical moisture content theoretically obtained was used to predict the grain diameter.

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Laser techniques in acoustically levitated micro droplets

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El proceso de secado por atomización: formación de gránulos y cinética de secado de gotas

El proceso de secado por atomización: formación de gránulos y cinética de secado de gotas

Microstructure and mechanical properties of grains of silica nanofluids dried in an acoustic levitator

Modeling of Drying Curves of Silica Nanofluid Droplets Dried in an Acoustic Levitator Using the Reaction Engineering Approach (REA) Model

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