Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of chemical transformation modules for secondary inorganic aerosol formation in CALPUFF model

Oleniacz R., Rzeszutek M., Bogacki M.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 1

57--66

EN

Air quality impact assessment is usually carried out with the application of simplified stationary dispersion models, which omit the chemical transformation process of air pollutants. Omission of this effect in the calculation process increases the uncertainty of the obtained results, and hinders the decision making process, related to air quality management. The paper presents a comparison of atmospheric dispersion modeling related to pollutants emitted from high industrial emitters, performed with and without consideration of various chemical transformation modules pertaining to the formation of inorganic aerosols, available in the CALMET/CALPUFF modeling system. A mechanism of inorganic aerosol formation in a liquid phase, considered in the ISORROPIA/RIVAD+AQUA module was observed to exert strong influence on calculation results referring to concentration levels of some air contaminants. The following was found out: more than a double decrease of the annual average concentration of SO2, and even more significant increase (from 7 to 10 times) of the annual average concentration of PM10 (as a sum of primary and secondary particles) in comparison to other considered chemical transformation modules (MESOPUFF, RIVAD/ARM3, ISORROPIA/RIVAD), and a variant with a chemical transformation module switched off (without taking into account the secondary inorganic aerosol formation).

PL

Ocena wpływu źródeł emisji na jakość powietrza wykonywana jest zwykle przy użyciu uproszczonych stacjonarnych modeli dyspersji, pomijających procesy przemian chemicznych zanieczyszczeń powietrza. Pominięcie tych efektów w procesie obliczeniowym powoduje zwiększenie niepewności uzyskanych wyników oraz utrudnia proces podejmowania prawidłowych decyzji związanych z zarządzaniem jakością powietrza. Praca przedstawia porównanie wyników modelowania dyspersji atmosferycznej zanieczyszczeń emitowanych z wysokich emitorów przemysłowych prowadzonych bez uwzględniania i z uwzględnianiem różnych modułów przemian chemicznych tworzenia się nieorganicznych aerozoli, dostępnych w systemie modelowania CALMET/CALPUFF. Wykazano istotny wpływ mechanizmu tworzenia się wtórnego aerozolu nieorganicznego w fazie wodnej, uwzględnianego w module ISORROPIA/RIVAD+AQUA, na wyniki obliczeń poziomów stężeń niektórych zanieczyszczeń w powietrzu. Stwierdzono m.in. ponad 2-krotny spadek średniego poziomu stężeń średniorocznych SO2 i jeszcze większy (od 7 do 10 razy) wzrost średnich wartości stężeń średniorocznych pyłu PM10 (suma cząstek pierwotnych i wtórnych) w porównaniu z innymi rozpatrywanymi modułami przemian chemicznych (MESOPUFF, RIVAD/ARM3, ISORROPIA/RIVAD) oraz wariantem z wyłączonym modułem przemian chemicznych (bez uwzględniania tworzenia się wtórnego aerozolu nieorganicznego).

2

Chemical transformation of chromed leather wastes into environmentally harmless fibrous biomass

Malek A., Benotmane B., Aribi C., Hachemi M.

Environment Protection Engineering

|

2016

|

Vol. 42, nr 3

179--192

EN

Chemical transformation of leather waste into chromium free biomass has been investigated. The conversion was performed by extracting the toxic metal. The effects of several influential factors on the process have been studied using design of experiments. Optimal conditions of chromium extraction have been determined. The collagen fiber of the biomass obtained has been analyzed by the Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). The chemical mechanism allowing this transformation has been suggested. The infrared analysis showed that the collagen fiber of the obtained biomass presents chemical composition similar to that of native collagen fiber of non-chromed leather. These results demonstrated the almost complete extraction of chromium from leather waste and the conversion of these latter into an environmentally harmless biomass.

3

Biorafinerie: ile w nich chemii?

Burczyk B.

Wiadomości Chemiczne

|

2009

|

[Z] 63, 9-10

739-776

EN

A biorefinery is a facility that integrates biomass conversion processes and equipment to produce fuels, power, and chemicals from biomass. The biorefinery concept is analogous to today’s petroleum refineries, which produce multiple fuels and products from petroleum [12]. Three biorefinery systems are distinguished in research and development [11, 13]: the „whole-crop biorefinery”, the „lignocellulosic biorefinery” and the „green biorefinery”. Moreover, a concept of „two platform biorefinery” emerged [14], which includes the sugar platform as a basis for (bio) chemical conversion of biomass and the syngas (thermochemical) platform which convert biomass into synthesis gas. This review focuses on the recent developments of basic biorefinery technologies. The whole-crop biorefinery (Figure 1) produces chemicals from sugars by biochemical (Scheme 1) and chemical (Schemes 2–11) transformations, of which twelve compounds, selected by US National Renewable Energy Laboratory (NREL) [14] are classified as „block (or platform) chemicals” with the potential to be transformed into new families („trees”) of valuable substances. These compounds are: 1,4-diacids (succinic, fumaric, malic), 2,5-furandicarboxylic acid, 3-hydroxypropionic acid, aspartic acid , glutamic acid, glucaric acid, itaconic acid, levulinic acid, 3-hydroxybutyrolactone, glycerol, sorbitol, and xylitol/arabinitol. The lignocellulosic biorefinery (Figure 2) uses biomass consisting of cellulose, hemicelluloses and lignin – an abundant and cheap feedstock. Among the potential products of the „sugar platform” are: cellulosic ethanol and hydrogen obtained by biochemical routs, and furfural, 5-hydroxymethylfurfural, the platform chemicals, (Schemes 3–11), obtained by chemical synthesis. The „syngas platform” covers three basic processes: aqueous – phase reforming of sugar polyols [109–111, 113–115] and glycerol [116–118], fast pyrolysis of biomass [121–128] and gasification of biomass [121–125]. Aqueous – phase reforming of glucose and sorbitol produces hydrogen, whereas integrated with catalytic cascade processes allows to produce liquid biofuels, i.e., branched hydrocarbons and aromatic compounds used in gasoline or longer chain linear hydrocarbons in diesel and jet fuels. Fast pyrolysis produces bio-oil that can be upgraded to transportation fuels. Synthesis gas is produced in gasification processes and may be converted into methanol or liquid hydrocarbons (so-called synthetic „Biomass–To–Liquid”, BTL-fuel) [131–133]. Finally, green biorefinery (Figure 3) uses green (wet) biomass rich in juice and oil to obtain food and non food goods, and from the latter a huge number of chemicals „produced” by Nature, i.e., by the vast diversity of plant.

4

Odporność korozyjna filmów winylo-trójetoksy silanu na żelazie w powietrzu i w roztworze fosforanu

Kanoza M., Flis J.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 4-5

142-145

PL

Związki organo-silanowe są stosowane dla poprawienia adhezji powłok organicznych na metalach. W niniejszej pracy badano cienkie filmy winylotrójetoksy silanu (WTES) na żelazie (układ Fe/WTES) w celu określenia ich zdolności ochronnych i zachodzenia przemian chemicznych na powietrzu i w roztworze fosforanu. Po eksponowaniu w powietrzu w czasie do 12 dni, mierzono impedancję w 0,01 M Na2HPO4 i wykonywano analizę powierzchniową metodą XPS i FTIR. Eksponowanie w powietrzu spowodowało wzrost oporu przeniesienia ładunku, co wskazuje na polepszenie własności ochronnych układu. Na podstawie analizy powierzchniowej można uważać, że było ono spowodowane narastaniem tlenków żelaza na granicy faz Fe/WTES, powstawaniem SiO2 i związków pokrewnych, tworzeniem polisiloksanów i polimeryzacją grup winylowych. Zanurzenie do roztworu przyśpieszyło proces utleniania silanu. Wyrażono przypuszczenie, że niezależnie od zwiększania adhezji, silany odgrywają ważną rolę w ochronie przed korozją także poprzez swoje własności barierowe i inhibicyjne.

EN

Organosilane compounds are used for the improvement of adhesion of organic coatings on metals. In the present work, fi lms of vinyl-triethoxy silane (CH2=CH) Si(OC2H5)3 (WTES) on iron (Fe/WTES system) were examined to determine their ability to protect against corrosion and to evaluate chemical transformations occurring in air and in phosphate solution. After exposure to air for up to 12 days, impedance was measured in 0.01 M Na2HPO4, and surface analysis was carried out with XPS and FTIR. Exposure to air resulted in an increase of charge transfer resistance, indicating an improvement of protective properties of the system. On the basis of the surface analysis it can be proposed that the improvement was caused by the growth of iron oxides at the Fe/VTES interface, by the formation of SiO2 and related species and of polysiloxanes, and by polymerisation of vinyl groups. Immersion in the solution accelerated oxidation of the silane. It has been suggested that apart from improving adhesion, silanes play an important role in the corrosion protection also by their barrier and inhibiting properties.

5

Numerical Techniques in Photochemical Smog and Acid Deposition Prediction

Markiewicz M.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2003

|

Vol. 10, nr 5

355-380

EN

In the past 30 years air pollution dispersion models have evolved from rather simple ones to quite advanced representations. During this period not only the knowledge about processes taking place in the atmosphere has developed but also the computer capabilities have been extended and advanced numerical methods have been implemented. In this publication numerical integration methods of the stiff system of ordinary differential equations (ODEs) describing the chemical transformations of chemical pollutants in the atmosphere are presented. Results of test comparing these methods carried by different teams are described.

PL

W ciągu ostatnich 30 lat modele rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w powietrzu atmosfereycznym istotnie się zmieniły. W ciągu tego okresu poszerzyła się zarówno wiedza na temat procesów atmosferycznych, jak również zwiększyły się możliwości obliczeniowe dzięki dostępności do wysokiej klasy sprzętu komputerowego i nowym technikom numerycznym. W publikacji omówiono numeryczne metody całkowania systemu sztywnych równań różniczkowych zwyczajnych (ODEs), który opisuje chemiczne transformacje zanieczyszczeń w atmosferze. Przedstawiono również wyniki prac porównujących poszczególne metody całkowania prowadzone przez różne zespoły badawcze.