Zeszyt / Issue 22 (2018)
Kapilarny model procesu biochemicznego w reaktorze trójfazowym
Autorzy: Andrzej Burghardt
Słowa kluczowe: proces biochemiczny, reaktor trójfazowy, dyfuzyjny transport masy, przepływ laminarny
Abstrakt: W modelu kapilarnym losowo upakowane wypełnienie złoża modelowane jest jako zbiór równoległych, prostych rurek o wymiarach w zakresie milimetrów. Dla takiej geometrii złoża wyprowadzono bilanse pędu faz płynnych (gaz, ciecz) uzyskując w wyniku ich rozwiązania profile prędkości, a na ich podstawie zależność określającą grubość filmu grawitacyjnie spływającej cieczy jako funkcję zmiennych procesu i w konsekwencji efektywną porowatość i specyficzną powierzchnię właściwą złoża. Wielkości te są nieodzowne w bilansach masy reagentów. Zbiór cząstkowych równań różniczkowych stanowiący bilanse reagentów w fazach określa stężenia tych składników i w rezultacie efektywność biodegradacji zanieczyszczenia gazu. W równaniach tych transport masy reagentów między fazami realizowany jest jedynie na drodze dyfuzji, co jest uzasadnione założonym laminarnym przepływem faz.
Reaktor wielofunkcyjny - przełom czy ciekawostka w obszarze inżynierii reaktorów chemicznych?
Autorzy: Andrzej Noworyta, Maciej Wajsprych
Słowa kluczowe: reaktor wielofunkcyjny, integracja procesów
Abstrakt: W pracy przeanalizowano typowe przypadki reaktora wielofunkcyjnego. Wskazano na korzyści i trudności wynikające z zastosowania takiego rozwiązania procesowego, zaproponowano kryterium oceny i wyznaczono przypadki o największym potencjale aplikacyjnym.
Doświadczalne wyznaczanie współczynników dyspersji wzdłużnej w hybrydowym aparacie fluidyzacyjnym airlift
Autorzy: Mateusz Prończuk, Katarzyna Bizon, Bolesław Tabiś
Słowa kluczowe: fluidyzacja, hybrydowy aparat airlift, liczba Pecleta
Abstrakt: W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących eksperymentalnego wyznaczania wartości liczby Pecleta dla wybranych stref hybrydowego fluidyzacyjnego aparatu airlift z zewnętrzną cyrkulacją cieczy. W tym celu przeprowadzono badania znacznikowe metodą bodziec-odpowiedź. Liczbę Pecleta wyznaczono przy użyciu metody momentów oraz algorytmu optymalizacyjnego sprzężonego z jednowymiarowym modelem dyspersyjnym.
Wpływ modelu zrywania biofilmu na właściwości stacjonarne trójfazowego bioreaktora fluidyzacyjnego
Autorzy: Szymon Skoneczny
Słowa kluczowe: bioreaktor fluidyzacyjny, zrywanie biofilmu, modelowanie matematyczne
Abstrakt: W artykule wyznaczono charakterystykę stacjonarną trójfazowego bioreaktora fluidyzacyjnego przy użyciu trzech modeli zrywania biofilmu. Obliczenia przeprowadzono dla dwóch wybranych procesów mikrobiologicznych. Wykazano, że w zależności od przyjętego opisu ilościowego zrywania biofilmu otrzymuje się różnice ilościowe lub jakościowe w charakterystyce stacjonarnej bioreaktora.
Teoretyczna analiza zatężania metanu w powietrzu wentylacyjnym kopalń w procesach adsorpcji zmiennociśnieniowej i membranowym
Autorzy: Marek Tańczyk, Manfred Jaschik, Krzysztof Warmuziński, Aleksandra Janusz-Cygan, Jolanta Jaschik, Artur Wojdyła, Elżbieta Sołtys
Słowa kluczowe: adsorpcja zmiennociśnieniowa, separacja membranowa, metan z powietrza wentylacyjnego kopalń (VAM)
Abstrakt: Celem pracy było określenie, poprzez wielowariantowe obliczenia symulacyjne, możliwości zatężania metanu w mieszaninie z azotem w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) i procesie membranowym. W przypadku procesu PSA, w którym adsorbentem był węgiel aktywny Takeda G2X7/12, określono zależność stężenia metanu w gazie wzbogaconym i sprawności odzysku CH4 od podstawowych parametrów ruchowych. Stwierdzono, że w symulowanym procesie można z bardzo dużą sprawnością odzysku (~90%) uzyskiwać strumień gazowy o stężeniu metanu wynoszącym około 1% obj., co umożliwia jego wykorzystanie w turbinach gazowych na paliwo ubogie. W przypadku procesu membranowego symulowano pracę modułu UBE CO-C05, określając zależność między stężeniem metanu, sprawnością jego odzysku, ciśnieniem po stronie zasilania i liczbą permeacji. Stwierdzono, że w module tym można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu metanu 0,5%, które jest wystarczające z punktu widzenia produkcji użytecznego ciepła w autotermicznym reaktorze rewersyjnym.
Struktura wewnętrzna pian RVC
Autorzy: Wojciech Macek, Anna Gancarczyk, Marzena Iwaniszyn, Katarzyna Sindera, Mateusz Korpyś, Bogusz Stępak, Andrzej Kołodziej
Słowa kluczowe: piany RVC, mikrotomografia komputerowa, mikroskopia, ablacja laserowa
Abstrakt: Analiza wewnętrznej struktury szkieletu pian węglowych (Reticulated Vitreous Carbon, RVC), przeprowadzona za pomocą mikrotomografii komputerowej, nie pozwoliła w sposób jednoznaczny określić w jakim stopniu ich struktura jest nieciągła. Dlatego, w celu dokładniejszej obserwacji zastosowano elektronową mikroskopię skaningową oraz optyczną. Wykonano również mikroprzekroje plazmą ksenonu i ablację laserową. Ponadto przeanalizowano topografię powierzchni przełomu szkieletu pian RVC. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że szkielet pian RVC nie wykazuje wewnętrznej porowatości.
Badania separacji ditlenku węgla i azotu na ceramicznych membranach ciekłych impregnowanych cieczą jonową
Autorzy: Adam Rotkegel, Zenon Ziobrowski
Słowa kluczowe: absorpcja, ditlenek węgla, ciecze jonowe
Abstrakt: W pracy przedstawiono wyniki badań separacji ditlenku węgla i azotu na ceramicznych membranach ciekłych impregnowanych cieczą jonową [Emim][Ac]. Badania przeprowadzono dla różnych materiałów ceramicznych w temperaturze 20°C dla ciśnień 1-7 bar. Ciecz jonową nanoszono metodą pokrywania oraz zanurzania. Stwierdzono, że otrzymane membrany charakteryzują się niewielkimi strumieniami masowymi oraz małymi wartościami selektywności.
Badania nad zastosowaniem enzymów jako katalizatorów w syntezie estrów oktylowych kwasów tłuszczowych o średniej długości łańcucha węglowego
Autorzy: Maria Kulawska, Wiesław Organek
Słowa kluczowe: alkohole oktylowe, estryfikacja, katalizator enzymatyczny, średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe
Abstrakt: Przeprowadzono syntezę estrów oktylowych różnych kwasów tłuszczowych w obecności dostępnego w handlu katalizatora enzymatycznego lipase acrylic resin. Pomiary wykonano w zakresie zmian temperatury reakcji 313 K - 333 K, przy wartościach początkowego stosunku molowego substratów (alkoholu do kwasu), b, 1/1, 2,5/1, 3/1, 5/1. Istotną zaletą jest stosunkowo niska temperatura reakcji, 323 K. Uzyskano wysoki stopień konwersji kwasu, przy jedynie niewielkiej ilości produktów ubocznych.