Zeszyt / Issue 20 (2016)
Impact of the heat capacity of adsorbed phase on process performance in the capture of CO2 from flue gas using pressure swing adsorption
Autorzy: Marek Tańczyk, Manfred Jaschik, Krzysztof Warmuziński
Słowa kluczowe: ograniczanie emisji ditlenku węgla, spaliny, adsorpcja zmiennociśnieniowa, ciepło właściwe fazy zaadsorbowanej, temperatura krytyczna
Abstrakt: Celem tej pracy jest zwrócenie uwagi na konieczność uwzględniania bardzo dużego wzrostu ciepła właściwego zaadsorbowanego ditlenku węgla w pobliżu temperatury krytycznej przy modelowaniu procesów wydzielania CO2 ze spalin metodą adsorpcji zmiennociśnieniowej. Wykazano, że przyjmowana w obliczeniach symulacyjnych takich procesów wartość ciepła właściwego fazy zaadsorbowanej wpływa znacząco na wyniki symulacji w sytuacji, gdy na złożu utrzymuje się duże stężenie ditlenku węgla, stosowane są umiarkowane ciśnienia regeneracji oraz otrzymuje się duże stężenie CO2 w gazie wzbogaconym.
Teoria dyfuzji wieloskładnikowej w ośrodkach płynnych
Autorzy: Andrzej Burghardt
Słowa kluczowe: mechaniczna teoria dyfuzji wieloskładnikowej, uogólnione równanie Maxwella-Stefana, uogólnione równanie Ficka-Onsagera, termodynamika nierównowagowa, mechanika statystyczna
Abstrakt: Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie szczegółowych równań dyfuzji wieloskładnikowej, wyprowadzonych w oparciu o mechaniczną teorię dyfuzji wieloskładnikowej. Porównano różne postacie równań definiujących siły napędowe dyfuzji wieloskładnikowej (uogólnione równania Maxwella-Stefana i Ficka-Onsagera). Przedstawiono również inne teorie dyfuzji (termodynamika nierównowagowa, mechanika statystyczna).
VOC combustion on ceramic foam supported catalyst
Autorzy: Anna Gancarczyk, Marzena Iwaniszyn, Łukasz Mokrzycki, Wojciech Rojek, Dorota Duraczyńska, Tadeusz Machej, Jolanta Kowalska, Mieczysław Jaroszyński, Andrzej Kołodziej
Słowa kluczowe: dopalanie katalityczne, piana ceramiczna, morfologia pian stałych, kinetyka reakcji
Abstrakt: Stała piana ceramiczna o otwartych porach z naniesionym katalizatorem Mn-Cu była badana w procesie dopalania toluenu. Morfologia piany była badana z użyciem mikrotomografii komputerowej. Wyniki wykazały zadowalające funkcjonowania katalizatora naniesionego na pianę, prawdopodobnie wobec intensywniejszego transportu masy.
Oczyszczanie powietrza z dwuskładnikowej mieszaniny lotnych związków organicznych w bioreaktorze strużkowym
Autorzy: Rafał Sarzyński, Grażyna Bartelmus, Agnieszka Gąszczak
Słowa kluczowe: bioreaktor strużkowy, styren, p-ksylen
Abstrakt: Badano eksperymentalnie efektywność procesu oczyszczania powietrza z mieszaniny dwóch lotnych związków organicznych, styrenu i p-ksylenu. Eksperymenty prowadzono przez okres 248 dni w instalacji pilotowej bioreaktora strużkowego, pracującego przy współprądowym przepływie gazu i cieczy, zmieniając w szerokim zakresie stężenia obu substancji organicznych w powietrzu doprowadzanym do bioreaktora. Dla testowanego zakresu zmian parametrów ruchowych bioreaktora uzyskano zadowalającą efektywność procesu: stopień konwersji styrenu zmieniał się w zakresie 80-95%, a trudnego do biodegradacji p-ksylenu w zakresie 40-55%.
Ocena możliwości utylizacji energii spalania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń węgla kamiennego do odsalania ścieków
Autorzy: Krzysztof Gosiewski
Słowa kluczowe: spalanie metanu, odsalanie wód, powietrze wentylacyjne, odzysk energii
Abstrakt: Spalanie nisko stężonego metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego rodzi problem racjonalnego wykorzystania uzyskiwanej energii. Dokonano analizy zapotrzebowania energii różnych metod odsalania. Artykuł zawiera studium możliwości wykorzystania energii spalania metanu wentylacyjnego do odsalania ścieków kopalnianych w układzie kogeneracyjnym, w którym w pełni wykorzystuje się uzyskiwaną energię cieplną i elektryczną.
Badania procesu rozdziału mieszaniny metan – azot w komercyjnych modułach membranowych
Autorzy: Krzysztof Warmuziński, Manfred Jaschik, Marek Tańczyk, Artur Wojdyła, Aleksandra Janusz-Cygan, Elżbieta Sołtys
Słowa kluczowe: separacja membranowa, komercyjne moduły membranowe, metan z powietrza wentylacyjnego kopalń
Abstrakt: Zasadniczym celem badań było określenie przydatności dostępnych komercyjnie modułów membrano-wych w procesie wydzielania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń. Przeprowadzono doświadczalne badania procesu permeacji czystego metanu i azotu oraz mieszaniny tych gazów w trzech modułach mem-branowych. Istotnym wnioskiem płynącym z wykonanych prac jest fakt, że moduły firmy UBE mogłyby zostać wykorzystane do zatężania niskostężonej mieszaniny metan–azot.
Monolityczne hybrydowe sorbenty ditlenku węgla
Autorzy: Agnieszka Ciemięga, Katarzyna Maresz, Janusz J. Malinowski, Julita Mrowiec-Białoń
Słowa kluczowe: adsorpcja CO2, hierarchiczne monolity krzemionkowe
Abstrakt: Opracowano nowe strukturalne sorbenty ditlenku węgla oparte na poliaminach osadzonych w krzemionkowych monolitycznych materiałach o bimodalnej strukturze porów. Zbadano zależność pojemności sorpcyjnej od rodzaju i ilości wprowadzonych prekursorów amin. Otrzymane wyniki porównano z danymi literaturowymi sorpcji CO2 na podobnie zmodyfikowanych proszkowych, porowatych materiałach. Zaproponowane nośniki, poza zdecydowanie lepszą użytkową formą, wykazywały lepsze właściwości sorpcyjne.
Kometaboliczna biodegradacja 4-chlorofenolu przez szczep stenotrophomonas maltophilia KB2
Autorzy: Elżbieta Szczyrba, Anna Szczotka, Grażyna Bartelmus, Agnieszka Gąszczak, Izabela Greń, Hanna Kolarczyk
Słowa kluczowe: kometabolizm, fenol, chlorofenol
Abstrakt: W pracy badano biodegradację 4-chlorofenolu przez szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2 w układzie kometabolicznym z fenolem jako substratem wzrostowym. Eksperymenty prowadzono w reaktorze okresowym, w temperaturze 30°C, przy pH środowiska 7 i natlenieniu rzędu 5–7 mgtlenu·l-3. Zmieniając w szerokim zakresie początkowe stężenia fenolu (50 do 300 g·m-3) i 4-chlorofenolu (25 do 100 g·m-3) analizowano wpływ zmian stężeń obu substratów na szybkość ich transformacji i wzrost biomasy. Oszacowano również wartości współczynnika wydajności transformacyjnej substratu wzrostowego (W) oraz współczynnika f, wskazującego, jaka część równoważników redukcyjnych z utlenienia fenolu została użyta do transformacji 4-chlorofenolu.
Parametry morfologiczne pian stałych – metody i wyzwania
Autorzy: Anna Gancarczyk, Marzena Iwaniszyn, Marcin Piątek, Bartosz Leszczyński, Grzegorz Ziółkowski, Daniel Piech, Bożena Janus, Tadeusz Kleszcz, Andrzej Kołodziej
Słowa kluczowe: piany stałe, parametry morfologiczne, mikrotomografia komputerowa
Abstrakt: Parametry morfologiczne pian stałych wyznaczone zostały przy użyciu mikrotomografii komputerowej, mikroskopii optycznej oraz piknometrii helowej. Dla pierwszej z zaproponowanych technik sprawdzono wpływ wielkości woksela oraz metody binaryzacji obrazów na mierzone wielkości. Porównano wartości parametrów morfologicznych pian stałych otrzymane zaproponowanymi technikami oraz przedyskutowano ewentualne różnice.
Estryfikacja kwasu oktanowego alkoholem n-oktylowym w obecności katalizatorów enzymatycznych
Autorzy: Maria Kulawska, Wiesław Organek
Słowa kluczowe: alkohol n-oktylowy, estryfikacja, katalizatory enzymatyczne
Abstrakt: Przeprowadzono syntezę oktanianów n-oktylowych w obecności dostępnych w handlu katalizatorów enzymatycznych, NOVOZYM 435 and LIPOZYM Mm. Stężenia tych katalizatorów zmieniano w zakresie od 0,313% mas. do 1,25% mas. Pomiary wykonano w zakresie zmian wartości początkowego stosunku molowego substratów, alkoholu n-oktylowego do kwasu oktanowego, 1/1, 3/1, 5/1. Temperaturę reakcji zmieniano w zakresie 313 K do 333 K. Wstępne pomiary wykazały możliwość syntezy estrów w stosunkowo niskiej temperaturze reakcji ok. 323 K, w porównaniu z syntezą w obecności klasycznych katalizatorów chemicznych.
Zastosowanie katalizatorów miedziowych w procesie rozkładu metanolu
Autorzy: Maria Madej-Lachowska, Henryk Moroz, Hildegarda Wyżgoł, Łukasz Hamryszak
Słowa kluczowe: produkcja wodoru, rozkład metanolu, katalizatory miedziowe
Abstrakt: Przeprowadzono badania zastosowania katalizatorów miedziowych do produkcji wodoru w procesie rozkładu metanolu. Badano katalizatory CuZnZr z dodatkami galu, chromu oraz chromu i ceru oraz kataliza-tor CuZnAl promowany cyrkonem. Najwyższą wydajność wodoru wykazują katalizatory CuZnAl promo-wany cyrkonem oraz katalizator CuZnZr z dodatkiem galu. Stwierdzono iż katalizator wytworzony metodą hydrotalkitowa wykazuje najlepszą aktywność w badanym procesie.
Pochłanianie ditlenku węgla w kolumnie zraszanej cieczą jonową. Część I – Badania doświadczalne
Autorzy: Adam Rotkegel, Zenon Ziobrowski
Słowa kluczowe: absorpcja CO2, kolumna wypełniona, ciecze jonowe
Abstrakt: Przedstawiono wyniki badań pochłaniania CO2 w cieczach jonowych [Emim][Ac] i [Bmim][Ac] pod ciśnieniem atmosferycznym, w kolumnie wypełnionej. W badaniach doświadczalnych określono wpływ zawartości CO2 w gazie wlotowym, temperatury absorpcji oraz zawartości wody w cieczy jonowej na sprawność usuwania CO2 z gazu. Badania pokazały, że w tych samych warunkach doświadczalnych pojemności sorpcyjne CO2 zastosowanych cieczy jonowych i roztworów amin są porównywalne, jednakże w przypadku cieczy jonowych potrzebny jest znacznie dłuższy czas kontaktu dla usunięcia tej samej ilości CO2.
Pochłanianie ditlenku węgla w kolumnie zraszanej cieczą jonową. Część II – Model matematyczny i wyniki obliczeń
Autorzy: Adam Rotkegel, Zenon Ziobrowski
Słowa kluczowe: absorpcja CO2, kolumna wypełniona, ciecze jonowe
Abstrakt: W pracy przedstawiono model matematyczny procesu usuwania ditlenku węgla z gazów w kolumnie wypełnionej zraszanej cieczami jonowymi [Bmim][Ac] i [Emim][Ac]. Uzyskane dane doświadczalne porównano z wynikami obliczeń prowadzonych według opracowanego modelu procesu uzyskując dobrą zgodność obliczeń z danymi eksperymentalnymi.