Modelowe badania nasycania sorbentu węglowego gazem z uwzględnieniem geometrii przestrzennej ziaren

• Autorzy: Skoczylas N. , Kudasik M. , Topolnicki J. , Oleszko K. , Młynarczuk M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2018.2.17

Warianty tytułu

EN

Model studies on saturation of a coal sorbent with gas taking into account the geometry of spatial grains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono rozważania dotyczące transportu gazowego sorbatu w porowatym sorbencie. Przeanalizowano znane rozwiązania analityczne równania dyfuzji Ficka z czynnikiem sorpcji dla różnych geometrii ziaren: warstwy płasko-równoległej, cylindra oraz kuli. Opracowano numeryczne rozwiązanie równania Ficka z czynnikiem sorpcji dla prostopadłościanu. Przeprowadzono eksperyment sorpcji metanu na ziarnach węgla kamiennego o klasie ziarnowej 0,315-0,4 mm. Ziarna użyte w doświadczeniu przebadano stereologicznie w celu określenia statystycznych parametrów opisujących ich kształt. Mniejsze niepewności związane z przybliżeniem rzeczywistych kształtów ziaren kształtami modelowymi dotyczyły opisania ziaren kształtem prostopadłościennym niż kulistym. Badania sorpcyjne pozwoliły na zarejestrowanie pełnego czasowego przebiegu nasycania ziaren węgla metanem. Do zarejestrowanego przebiegu, metodą najmniejszych kwadratów dopasowano funkcję analityczną dla przybliżenia kształtów ziaren kulami oraz rozwiązanie numeryczne dla przybliżenia prostopadłościanami. Otrzymane współczynniki dyfuzji różniły się o ok. 30%.

EN

Hard coal grains with diams. 0.315-0.400 mm were used to study the kinetics of their satn. with CH4. The results were compared with theor. data obtained for models of (i) spherical or (ii) cuboidal grains. The model (i) described well the real process.

Słowa kluczowe

PL

sorbent węglowy; sorbat; geometria przestrzenna ziaren

EN

coal sorbent; sorbate; geometry of spatial grains

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 97, nr 2
• Strony: 272--276
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Skoczylas N.

• Pracownia Mikrometryki, Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków

autor

Kudasik M.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

autor

Topolnicki J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, Kraków

autor

Oleszko K.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

autor

Młynarczuk M.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie

Bibliografia

• [1] K. Kupiec, M. Gwadera, Chem. Eng. Process.: Process Intensification 2013, 65, 76, http://dx.doi.org/10.1016/j.cep.2012.12.003.
• [2] A. Pajdak, K. Godyń, M. Kudasik, T. Murzyn, Poland, Environ. Earth Sci. 2017, 76, 389, http://dx.doi.org/10.1007/s12665-017-6724-4.
• [3] A. Pajdak, M. Kudasik, Studia Geotechnica Mechanica 2017, 39, nr 2, 51, https://doi.org/10.1515/sgem-2017-0015.
• [4] J. Topolnicki, M. Kudasik, B. Dutka, Fuel Process. Technol. 2013, 113, 67.
• [5] N. Skoczylas, J. Topolnicki, Int. J. Oil Gas Coal Technol. 2016, 12, nr 4, 412.
• [6] N. Skoczylas, Adsorption Sci. Technol. 2015, 33, nr 9, 769.
• [7] J. Crank, The mathematics of diffusion, Brunel University Uxbridge, Clarendon Press, Oxford 1975.
• [8] N. Skoczylas, Gosp. Surowcami Mineralnymi Mineral Resources Manage. 2016, 32, nr 2, 153.
• [9] M. Wierzbicki, N. Skoczylas, M. Kudasik, Studia Geotechnica Mechanica 2017, 39, nr 2, 81.
• [10] M. Wierzbicki, N. Skoczylas, Arch. Mining Sci. 2014, 59, nr 4, 1023.
• [11] M. Kudasik, N. Skoczylas, Meas. Sci. Technol. 2017, 28, nr 10, Article Number 105901.
• [12] N. Skoczylas, M. Wierzbicki, Arch. Mining Sci. 2014, 59, nr 4, 1119.
• [13] M. Kudasik, N. Skoczylas, A. Pajdak, Energies 2017, 10, nr 5, Article Number 661.
• [14] M. Gawor, N. Skoczylas, Transport Porous Media 2014, 101, 269.
• [15] N. Skoczylas, M. Kudasik, M. Wierzbicki, T. Murzyn, Studia Geotechnica Mechanica 2015, 37, nr 1, 85.
• [16] M. Kudasik, N. Skoczylas, J. Sobczyk, J. Topolnicki, Meas. Sci. Technol. 2010, 21, nr 8, Article Number 085402.
• [17] D. P. Timofiejew, Adsorptionskinetik, VEB, Leipzig1967.
• [18] K. Oleszko, Odwzorowanie obiektów w przestrzeni trójwymiarowej przy wykorzystaniu metod analizy i przetwarzania obrazów cyfrowych w zastosowaniach geologiczno-górniczych, praca doktorska, niepubl., AGH, Kraków 2015.
• [19] K. Oleszko, M. Młynarczuk, L. Sitek, L. Staš, Eng. Geol. 2015, 196, 286.
• [20] M. Kudasik. Meas. Sci. Technol. 2016, 27, nr 3, 035903.
• [21] M. Kudasik, Adsorption 2017, 23, nr 4, 613.
• [22] R. Pini, S. Ottiger, A. Rajendran, G. Storti, M. Mazotti, Adsorption 2006, 12, 393.
• [23] P. Baran, J. Rogozinska, K. Zarebska, S. Porada, Przem. Chem. 2014, 93, nr 12, 2008.
• [24] A. Busch, Y. Gensterblum, B. M. Krooss, Energy Fuels 2007, 21, nr 3, 1640.
• [25] K. Czerw, K. Zarębska, B. Buczek, P. Baran, Adsorption 2016, 22, 4.
• [26] P. Baran, J. Cygankiewicz, K. Zarębska, J. CO2 Util. 2013, 3-4, 44.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)