Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zarodkowanie i wzrost kryształów struwitu w obecności związków boru, kobaltu, manganu i molibdenu w procesie odzyskiwania fosforanów ze ścieków z hodowli zwierząt

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Piotrowski Krzysztof, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 1

149--154

PL

Wyznaczono kinetykę ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z wodnych roztworów jonów fosforanowych(V), zawierających dodatkowo charakterystyczne dla gnojowicy zanieczyszczenia, takie jak związki boru, kobaltu, manganu i molibdenu. Do obliczeń parametrów szybkości zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu wykorzystano model kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension, mixed product removal), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich wielkości RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth). Stwierdzono, że ze wzrostem stężenia związków boru, kobaltu i molibdenu gęstość populacji zarodków struwitu korzystnie zmalała, a w obecności związków manganu zwiększyła się. Liniowa szybkość wzrostu tych zarodków zwiększyła się analogicznie, a w obecności manganu niekorzystnie zmalała. W taki sam sposób, w zależności od stężenia zanieczyszczeń, zmieniała się szybkość zarodkowania struwitu. W obecności tych zanieczyszczeń liniowa szybkość wzrostu pełnowymiarowych kryształów struwitu przyjmowała duże wartości (1,31·10⁻⁸-8-2,24·10⁻⁸ m/s). Negatywnie na tę szybkość wpłynęło podwyższenie pH środowiska, korzystnie zaś obniżenie stężenia jonów fosforanowych(V) na wejściu do krystalizatora. Średni rozmiar kryształów produktu przy podwyższeniu pH do 11 zmalał z 28-40μm, a w pozostałych przypadkach zwiększył się do 40-56μm (τ 3600 s) i do 57-71μm (0,20% mas. PO₄³⁻ w roztworze zasilającym). Porównanie wpływu pojedynczych zanieczyszczeń na wartości kinetyczne krystalizacji struwitu z danymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z rzeczywistej gnojowicy bydlęcej CLM wykazało dobrą zgodność wyników.

EN

Struvite was pptd. from NH₄H₂PO₄, MgCl₂∙6H₂O, and B³⁺, Mn²⁺, Co²⁺ and Mo⁶⁺-ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. calcd. by using Rojkowski exponential size-dependent growth rate model. With the increase of B, Co and Mo ions concns., the d. of nuclei decreased advantageously but increased with the increase in Mn ion concn. Linear growth rate of the nuclei increased with B, Co and Mo ions concn. increase but decreased with the increase of Mn ion concn. The relatively stable and narrow range nucleation rates were obsd. (10¹²-10¹³ 1/(s·m³)) which was not affected by pH raise, elongation of residence time and redn. of phosphate(V) ions concn. in a feed stream of crystallizer. Good consistence of obtained struvite reaction crystallization kinetics of model mixts. with the real cattle liq. manure was obsd.

2

Kinetyka SDG ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu w ściekach i gnojowicy w obecności jonów potasu

Hutnik Nina, Stanclik Anna, Piotrowski Krzysztof, Matynia Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 4

644--649

PL

Oszacowano kinetykę zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu w obecności jonów potasu dla ciągłego procesu krystalizacji strąceniowej. Do obliczeń wykorzystano dwa modele kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension mixed product removal): model SIG (size independent growth), najbardziej uproszczony, i model RE SDG (Rojkowski exponential, size dependent growth), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich rozmiarów. Stwierdzono, że jony potasu wpłynęły korzystnie na liniową szybkość wzrostu kryształów struwitu. Przy stężeniu jonów K⁺ 2800 mg/kg w roztworze zasilającym krystalizator o działaniu ciągłym szybkość ta przekroczyła aż 2·10⁻⁸ m/s. W tych warunkach otrzymano bardzo dobrze wykształcone i jednorodne kryształy struwitu o średnim rozmiarze 46,8 μm i współczynniku niejednorodności CV wynoszącym tylko 71,6%. Tworzeniu się dużych kryształów struwitu sprzyjał także nadmiar jonów Mg²⁺ w środowisku reakcji syntezy struwitu, niskie pH, jak i wydłużony do 3600 s średni czas przebywania zawiesiny w krystalizatorze. Wyniki badań porównano z danymi procesowymi odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z gnojowicy zawierającej jony K⁺ w ilości 2800 mg/kg. Wykazano, że zanieczyszczenia obecne w gnojowicy wpłynęły negatywnie na wzrost kryształów struwitu i jakość wytwarzanego produktu. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń i porównań zalecono model RE SDG MSMPR do opisu kinetyki krystalizacji ciągłej struwitu w rozpatrywanych układach technologicznych.

EN

Struvite was pptd. from phosphate(V), Mg²⁺, NH₄ ⁺, and K⁺ ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. process calcd. from the crystal size distribution by using size - independent growth model (SIG) and Rojkowski exponential size dependent growth model (RE SDG). The K⁺ ions advantageously affected on linear struvite crystals growth rate. The results were compared with the process data concerning recovery of phosphate(V) ions from K⁺ ions-contg. liq. manure. The impurities presented in liq. manure unfavorably affected on struvite crystals growth. The RE SDG model described the distribution of the product crystal d. population much more accurately than the SIG model, but the linear growth rates of struvite crystals calcd. from both models were comparable. RE SDG model was recommended for estg. the kinetics of continuous struvite crystn. in the phosphates(V) recovery process from liq. manure.

3

Wpływ obecności i stężenia zanieczyszczeń w roztworach fosforanów (V) na rozmiary kryształów struwitu wydzielanego z tych roztworów w procesie ciągłej krystalizacji strąceniowej

Hutnik N., Matynia A., Kozik A., Mazieńczuk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

40-41

PL

Wydzielano struwit MgNH4PO46H2O z wodnych roztworów zawierających 1,0% mas. jonów fosforanowych(V), jony magnezowe i amonowe oraz jony typowych zanieczyszczeń nieorganicznych. Wyznaczono indywidualny wpływ stężenia każdego z badanych jonów na średni rozmiar kryształów produktu. Stwierdzono, że korzystnie oddziaływały jony glinu, miedzi(II), potasu, fluorkowe i fluorokrzemianowe, natomiast jony wapnia, żclaza(Il) i (111), cynku, azotanowe(V) i siarczanowe(Vf) spowodowały zmniejszenie rozmiarów kryształów struwitu.

EN

Struvite MgNII4P04-6H20 was produced from water solutions containing 1.0 mass % of phosphate(V) ions, magnesium and ammonium ions, as well as ions of typical inorganic impurities. Individual influence of each tested ion concentration on the mean product crystal size was identified. Advantageous influence of aluminium, coppcr(II), potassium, fluoride and fluosilica-te ions was reported, whereas calcium, iron(II) and (III), zinc, nitratc(V) and sulphate(Vl) ions produced decrease of struvite crystal sizes.

4

Model neuronowy wpływu jonów fluorkowych i fluorokrzemianowych na skład ziarnowy struwitu wytwarzanego w sposób ciągły na drodze krystalizacji z reakcją chemiczną w krystalizatorze DT MSMPR

Piotrowski K., Hutnik N., Matynia A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

88-89

PL

Zastosowano sztuczną sieć neuronową do numerycznego opisu procesu ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z roztworów wodnych zawierających jony fosforanowc(V) (1,0% mas. P043") i jony fluorkowe (0,0025-5-0,025% mas.) lub jony fluorokrzemianowe (0,0125-^0,050% mas.). Jony fluorkowe lub fluorokrzemianowe obecne w układzie procesowym efektywnie ograniczają szybkość zarodkowania struwitu sprzyjając jednocześnie wzrostowi powstałych cząstek do postaci makroskopowej.

EN

Artificial neural network was used for numerical description of continuous reaction crystallization process of struvite from water solutions containing phosphatc(V) ions (1.0 mass % of PO/) and fluoride (0.0025+0.025 mass %) or fluosilicate (0.0125+0.050 mass %) ions. Fluoride or fluosilicate ions present in a process system effectively restrain nuclcation rate of struvite simultaneously favoring growth of existing crystals up to the macroscopic sizes.

5

Wpływ jonów potasu na jakość kryształów struwitu wydzielanego w procesie ciągłej krystalizacji strąceniowej

Hutnik N., Wierzbowska B., Matynia A., Piotrowski K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 4

54-55

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych nad usuwaniem jonów fosforanowych z ich rozcieńczonych roztworów wodnych (1,0% mas. PO43 w obecności jonów potasu (od 0,01 do 0,2% mas. w roztworze zasilającym). Wykazano, że jony potasu korzystnie oddziałują na rozmiary kryształów wydzielanego struwitu.

EN

The experimental data concerning separation of phosphate ions from its diluted water solutions (1.0 mass % PO43 in the presence of potas sium ions (from 0.01 to 0.2 mass % in feeding stream) arę presented. The experiments proved that potassium ions advantageously affected a size of struvite crystals formed in the process.

6

Wpływ jonów cynku na jakość kryształów struwitu wydzielanego z wodnych roztworów rozcieńczonych w procesie ciągłej krystalizacji strąceniowej

Hutnik N., Wierzbowska B., Matynia A., Piotrowski K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2009

|

Nr 5

38-39

PL

Wykazano doświadczalnie, że jony cynku(II) obecne w ilości od 10-5 do 10-4'% mas. w roztworach wodnych zawierających fosforany (1,0% mas. PO-53-) niekorzystnie oddziałują na średnie rozmiary kryształów wydzielanego struwitu. Proces strącania i krystalizacji struwitu prowadzono w sposób ciągły w krystalizatorze DT z mieszadłem śmigłowym.

EN

It was experimentally proved that the presence of zinc(II) ions in the concentration range from 1010-5 to 1010-4mass % in aqueous solutions containing phosphates (1.0 mass % of P1043-) affected disadvantageously the mean crystal size of struvite. Continuous process of struvite precipitation and crystallization was carried out in a DT crystallizer equipped with the propeller.