„Dynamic Gas Disengagement“ (DGD), což lze přeložit např. jako Dynamické Uvolňování Plynu při kolapsu probublávané vrstvy, je účinný nástroj (metoda nebo technika) pro studium vícefázové hydrodynamiky systémů plyn-kapalina a plyn-kapalina-pevná látka (tuhá fáze). Tyto systémy jsou důležitým předmětem studia v oblasti reaktorového inženýrství a v různých průmyslových aplikacích. Tento přehledový článek poskytuje komplexní analýzu techniky DGD v kontextu probublávaných reaktorů a pokrývá celé období cca. posledních 50 let, od jejího vzniku až po současnost. Vysvětluje základní fyzikální mechanismy procesu DGD, což je vysoce nestacionární děj – kolaps disperzních vrstev. Článek poskytuje přehled původních myšlenek, z nichž tato metoda vychází, její historický vývoj, experimentální a modelové aspekty a aplikace v různých tokových systémech. Studie zdůrazňuje schopnost DGD poskytovat podrobné informace o vnitřní struktuře plyno-kapalinové vrstvy v dynamickém režimu. Poskytuje například informace o rychlostních třídách bublin, tomu odpovídajících velikostních třídách bublin (rozložení velikostí), mezifázových plochách v reaktorech a režimech proudění. Tyto poznatky umožňují odhadovat důležité parametry pro výpočet rychlostí transportu a reakcí ve vícefázových reaktorech.
Tento přehledový článek pojednává o potenciálních aplikacích DGD, od validace Výpočetní Dynamiky Tekutin (CFD) a modelů Populačních Bilancí v laboratorním měřítku, až po pilotní monitorování procesů s podporou umělé inteligence (AI), a následně i neinvazivní řízení průmyslových reaktorových procesů v reálném čase. Principy DGD lze také využít k lepšímu pochopení přírodních procesů, jako jsou produkce masivních plynových kapes na dnech oceánů díky rozkladným procesům organické hmoty a také úniky plynů z technologických instalací pod vodou (bubble plumes, underwater gas leaks), které jsou důležité pro globální uhlíkový cyklus. Tato souvislost mezi technologií a naším environmentálním povědomím je významná.
Tento přehledový článek vyprodukovala Výzkumná skupina vícefázových reaktorů ÚCHP, čímž vědecké i laické veřejnosti poskytla aktuálního průvodce principy, aplikacemi a budoucím vývojem metody DGD ve vědeckém a průmyslovém kontextu.
- Růžička M., Orvalho S.*: Dynamic gas disengagement in bubble columns – Review. Chem. Eng. J. 2025, 525(1 Dec), 169497. doi.org/10.1016/j.cej.2025.169497