Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza wybranych konstrukcji wielozłożowego adsorpcyjnego układu chłodniczego

Neska Mirosław, Opara Tadeusz, Majcher Andrzej

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 1

73--78

PL

Omówiono budowę i funkcjonowanie prostego, jednozłożowego adsorpcyjnego układu chłodniczego. Dokonano analizy wybranych konstrukcji układów wielozłożowych. Zweryfikowano opracowany prototyp własnego rozwiązania systemu adsorpcyjnego. Zaprezentowano przykładowe wyniki z weryfikacji układu, dla którego osiągnięto temperaturę w parowniku na poziomie ok. 6°C. Innowacyjnym elementem tego układu był kształt prototypowych adsorberów ze stali nierdzewnej, które są wykonane jako dwa różne rozwiązania konstrukcyjne: walcowo-krzyżowy i walcowo-rurowy. Prezentowane systemy adsorpcyjne, ze względu na swoje parametry pracy, mogą być wykorzystywane do zagospodarowania niskotemperaturowego ciepła odpadowego w przemyśle.

EN

The construction and operation of a simple single-bed adsorption refrigeration system were discussed. Selected designs of multi-bed systems were analyzed. A verified prototype of our own soln. of a threebed adsorption refrigeration system was presented. Examples of results from the verification of the system for which the temp. in the evaporator was reached at the level of approx. 6°C were presented. An innovative element of the system was the shape of the prototype stainless steel adsorbers, which were made in 2 different design solns.: cylindrical-cross and cylindrical-tube. Due to their operational parameters, the presented adsorption systems can be used for the management of low-temp. waste heat in industry.

2

Badanie efektów cieplnych towarzyszących adsorpcji i desorpcji wybranych gazów na węglach w zrobach ścian polskich kopalń węgla kamiennego

Szumna Anna, Stefański Damian, Prażuch Magdalena

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 8

737--742

PL

Przedstawiono wyniki badań efektów cieplnych towarzyszących sorpcji i desorpcji ditlenku i tlenku węgla, metanu, etanu, propanu i wodoru na węglach w zrobach ścian eksploatowanych pokładów: 510 w kopalni Wesoła, 505 w kopalni Jankowice i 405/2 w kopalni Bielszowice. Węgle z tych pokładów charakteryzują się zbliżonym stopniem uwęglenia oraz skłonnością do samozapalenia. Tego typu węgle są najczęściej eksploatowane w Polsce. Badania wykonano w temp. 308 K techniką mikrokalorymetrii przepływowej. Wykazano, że największe ilości ciepła wydzielane są podczas adsorpcji ditlenku węgla, a mniejsze podczas adsorpcji węglowodorów nasyconych (metan, etan, propan). Gazy o najmniejszym cieple adsorpcji to CO i wodór. Taką zależność uzyskano dla wszystkich badanych węgli.

EN

Bituminous coal samples of specified elementary compn., petrographic characteristics and particle size distribution collected from longwall gobs of exploited seams of 3 Polish coal mines were tested by microcalorimetry technique. The heats of adsorption and desorption of CO₂, CO, CH₄, C₂H₆, C₃H₈ and H₂ on the coal samples were detd. CO₂ showed the highest value of the heat of adsorption and CO and H₂ the lowest. Effect of coal fragmentation on gas adsorption heat was also tested. The adsorption heat increased with the increase in the amt. of larger diam. grains in the sample.

3

Destruction of the Structure of Boiling Emulsions

Pavlenko Anatoliy, Melnyk Viktor

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 1

70--81

EN

In this paper we consider the processes of dynamic interaction between the boiling particles of the dispersed phase of the emulsion leading to the large droplet breakup. It is indicated the differences in the consideration of forces that determine the crushing of non-boiling and boiling drops. It is determined the possibility of using the model to define the processes of displacement, deformation or fragmentation of the inclusion of the dispersed phase under the influence of a set of neighboring particles. The proposed method allows us to determine the main energy parameters of the homogenization process by boiling the emulsion.

PL

W tym artykule rozważamy procesy dynamicznej interakcji między wrzącymi cząsteczkami zdyspergowanej fazy emulsji, prowadzące do rozpadu dużych kropel. Wskazano na różnice w uwzględnianiu sił, które determinują kruszenie kropli niewrzących i wrzących. Określono możliwość wykorzystania modelu do zdefiniowania procesów przemieszczenia, deformacji lub fragmentacji włączenia fazy rozproszonej pod wpływem zestawu sąsiednich cząstek. Proponowana metoda pozwala określić główne parametry energetyczne procesu homogenizacji podczas ogrzewania i wrzenia emulsji.

4

Usuwanie jonów Cu2+ z roztworów wodnych za pomocą wybranych sorbentów

Bożęcka Agnieszka, Orlof-Naturalna Monika, Korpalski Aleksander

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 10

1501--1504

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących usuwania jonów Cu2+ z roztworów wodnych za pomocą węgla aktywnego Norit SX2, zmielonych łusek ryżu oraz żywicy jonowymiennej C-160. Badane procesy sorpcji opisano za pomocą modelu adsorpcji Langmuira. Najlepszymi parametrami sorpcyjnymi charakteryzował się jonit C-160. Stwierdzono, że łuska ryżowa i węgiel aktywny to skuteczne sorbenty w roztworach rozcieńczonych. Odzysk miedzi w procesie regeneracji węgla aktywnego, jonitu oraz łuski ryżowej był duży. Wydajność desorpcji wyniosła odpowiednio 98,12%, 92,31% i 88,90%.

EN

The Cu2+ ions were adsorbed from their aq. solns. (10–10 000 mg/L) on com. activated C, milled rice husks and an ion-exchange resin in Na form under stirring (200 rpm) for 60 min and then desorbed by using aq. HCl soln. (10% by mass). The adsorption followed the Langmuir isotherm model. The most efficient removal of the Cu2+ ions took place on the ion-exchange resin while the rice husks and activated C were effective sorbents only in diluted solns. The recovery of Cu2+ ions from activated C, ion-exchange resin and rice husk was 98.12%, 92.31% and 88.90%, resp.

5

Termodesorpcja argonu implantowanego do germanu

Turek Marcin, Droździel Andrzej, Pyszniak Krzysztof, Vaganov Yuriy A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 8

126--130

PL

Badano termodesorpcję Ar zaimplantowanego do germanu (z energią 100 keV i 150 keV, dawka 2×1016 cm-2). Zaobserwowano gwałtowne uwolnienia Ar w temperaturach 790-840 K w postaci wąskich wierzchołków w widmach TDS, co świadczy najprawdopodobniej o uwalnianiu Ar zgromadzonego w postaci bąbli we wnękach w Ge. Analiza przesunięć położenia wierzchołków pozwoliła oszacować wartości energii aktywacji desorpcji – wynosi ona 3.2 eV (100 keV) i 2.2 eV (150 keV) - znacznie więcej niż uzyskane w przypadku He implantowanego do Ge.

EN

Thermal desorption of Ar implanted into germanium (with energies 100 keV and 150 keV, fluence 2×1016 cm-2) was studied. Sudden release of Ar was observed as narrow peaks in temperature range 790-840 K in TDS spectra, which may be assigned to the release of gas trapped as bubbles in cavities in the Ge lattice. The analysis of peak shifts enabled estimation of desorption activation energies - it is 3.2 eV (100 keV) and 2.2 eV (150 keV) - these values are much larger than those measured for He implanted into Ge.

6

Nowa metoda interpretacji przestrzeni porowej na podstawie łączenia badań porozymetrii rtęciowej i adsorpcji azotu na przykładzie wybranych łupków menilitowych

Dudek Lidia

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 5

291--298

PL

W artykule przedstawiono nowe podejście do interpretacji charakterystyki przestrzeni porowej, polegające na połączeniu pochodnych różnic objętości porowych – wyników porozymetrii rtęciowej i adsorpcji azotu na wspólnej skali, bez stosowania jakichkolwiek sztucznych przesunięć danych. To nowe podejście zastosowano wykorzystując wyniki pomiarów próbek łupków menilitowych pobranych z powierzchni terenu. Jest ono oparte na przyjętym założeniu, że w zakresie dowolnie wybranych średnic porowych istniejąca objętość porowa jest niezależna od użytego typu cieczy niezwilżającej (rtęć, ciekły azot, ciekły argon itp.). Jakiekolwiek różnice pomiarowe wynikające z tych dwóch pomiarów są konsekwencją mechanicznego pękania ścianek porów pod wpływem wysokich ciśnień rtęci lub też ich odkształceń elastycznych i\lub plastycznych oraz innych interakcji pomiędzy materiałem ścianek porów a zastosowaną cieczą niezwilżającą. Znaczące populacje porów w łupkach są zbyt małe, aby mierzyć je tylko za pomocą MICP (ang. Mercury Injection Capillary Pressure), co wyjaśniałoby niedoszacowanie całkowitej połączonej objętości porowej. Dlatego też do jej określenia zastosowano uzupełniającą metodę adsorpcji azotu. Struktura porowa próbek łupków menilitowych wygrzanych w 105°C była mierzona metodą porozymetrii rtęciowej w temperaturze otoczenia oraz metodą adsorpcji azotu w temperaturze wrzenia ciekłego azotu −195,8°C. Rozkłady pochodnych objętości względem średnicy porów otrzymanych z tych dwóch uzupełniających się metod zostały przedstawione w postaci wykresów zależności dV/dD. Na podstawie badań porozymetrycznych i piknometrii helowej obliczono porowatość całkowitą i otwartą, co pozwoliło na scharakteryzowanie własności filtracyjnych próbek skał. Na podstawie badań adsorpcyjnych obliczono powierzchnię właściwą BET, rozkład wielkości porów i zajmowaną przez nie objętość.

EN

In this paper, a new approach has been shown for the interpretation of the pore space characteristics, consisting in combining pore space volumetric fractional derivatives of mercury intrusion and nitrogen adsorption on the same scale without using any artificial data transformation. This new approach was shown using obtained results of measurements of surface Menilite Shales. It is based on the assumption that for any selected pore diameters, the existing pore space volume is independent of the applied non-wetting liquid agent (mercury, liquid nitrogen, liquid argon etc.). Any recorded differences of these two methods are due to cracking of pore walls under high mercury pressure or their elastic and/or plastic deformations and other interactions between pore building material and the non-wetting liquid used. Significant populations of pores in shales are too small to be measured using only MICP (Mercury Injection Capillary Pressure), which would explain the underestimation of the total porous space. Therefore, for its proper estimation, the complementary method of nitrogen adsorption has been used. The porous structure of Menilite Shale samples preheated at 105°C was measured using the mercury intrusion method MICP at ambient temperature and using nitrogen adsorption at its boiling point temperature of −195.8°C. Volumetric fractional derivatives of pore diameters obtained by these 2 different complementary methods were shown in the form of graphs dV/dD. Based on the porosimetric and helium pycnometric tests both bulk and open porosity was calculated, which allowed to characterise the filtration properties of rock samples. Based on the adsorption testing, the specific surface BET was calculated, as well as the pore size distribution and its total porous volume.

7

Model adsorpcyjnej pompy ciepła – porównanie wyników dla równania równowagi adsorpcji Dubinina-Astachowa i Totha

Zwarycz-Makles Katarzyna

Instal

|

2020

|

nr 7

6--12

PL

W artykule przedstawiono jednowymiarowy model analityczny adsorpcyjnej pompy ciepła, porównując uzyskane wyniki przy zastosowaniu opisu równowagi adsorpcji równaniem Dubinina-Astachowa i równaniem równowagi Totha. Rozpatrywana jest jednostopniowa adsorpcyjna pompa ciepła silikażel – woda. Przyjęto, że adsorber zbudowany jest z rurek, na których osadzony jest adsorbent (silikażel). Opracowany model może posłużyć do określania charakteru pracy urządzenia oraz zmian temperatur, stężeń i strumieni ciepła w adsorberze/desorberze. Model został rozwiązany przy użyciu arkusza kalkulacyjnego. W obliczeniach prowadzonych z uwzględnieniem równania równowagi Totha zaobserwowano wyższe współczynniki SHP i SCP oraz wzrost ilości ciepła dostarczonego/ odprowadzonego do adsorbera, co wpłynęło na wzrost współczynników COP.

EN

In the presented paper the adsorber analytical modeling results based on Dubinin-Astakhov adsorption equilibrium and Toth adsorption equilibrium of water vapour on silica gel were compared. The adsorption heat pump with silica gel adsorbent and water adsorbate was discussed. A conventional single stage cycle adsorption heat pump is modeled. The design of the adsorber/desorber considered element is the tube with deposited silica gel bed. The analytical model was created to describe the temperature and concentration changes in the adsorber/desorber and consequently to describe the performance of the adsorption heat pump. The mathematical model was solved using common spreadsheet. A considerable increase in the calculated SHP and SCP in the model based on the Toth equilibrium equation as well as slight increase in the heat supplied or released from adsorbent influenced the increase in the COP.

8

Wpływ zmian temperatury i czasu wygrzewania próbek skał mułowców na rozkład wielkości porów i powierzchnię właściwą BET na podstawie analiz izoterm adsorpcji

Dudek Lidia

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 1

10--16

PL

Celem pracy jest przedstawienie efektów wygrzewania próbek skał ilasto-mułowcowych na ich strukturę porową, a konkretnie powierzchnię właściwą BET. Struktura porowa surowych i częściowo wygrzanych próbek była mierzona metodą adsorpcji azotu w niskiej temperaturze, w tym przypadku w temperaturze wrzenia ciekłego azotu. Otrzymane izotermy adsorpcji i desorpcji tych próbek były podobne i można je było zaklasyfikować jako typ II, według klasyfikacji IUPAC (Sing et al., 1985). Badania adsorpcyjne wykonano na próbkach skał ilastomułowcowych z utworów ordowiku i syluru oraz fliszu karpackiego. Selekcję próbek przeprowadzono na podstawie analizy składu mineralogicznego, opierając się na ilościowej analizie rentgenowskiej (tabela 3). Głównym kryterium wyboru była zawartość węglanu wapnia, ze względu na to, iż przyjmuje się, że węglany nie ulegają żadnym przemianom poniżej 550°C. Okazało się jednak, że przemiany następują już w znacznie niższych temperaturach. Dla każdej próbki wykonano co najmniej 30 pomiarów adsorpcyjnych, w sumie wykonując ich około 120 pomiarów. Otrzymano krzywe kumulacyjne oraz funkcje rozkładu objętości porów wyznaczone za pomocą algorytmu BJH (ang. Barrett-Joyner-Halenda) (Barrett et al., 1951), z gałęzi desorpcji przy użyciu równania statystycznej grubości warstwy Halseya i korekcji Faass (Faass, 1981) oraz wartości powierzchni właściwej BET (Brunauer et al., 1938). Analizując otrzymane wyniki można stwierdzić, że wszystkie próbki przed przystąpieniem do badania – w celu minimalizacji błędów pomiarowych związanych z heterogenicznością – należy przesiać przez sito 0,5 mm. Następnie po wygrzaniu i przedmuchaniu próbki w urządzeniu SmartPrep należy zatkać probówkę korkiem w celu eliminacji ponownego zawilgocenia. Konsekwencją wygrzewania próbki już nawet w temperaturze 65°C jest wzrost wartości Ro o 3%, lecz przy wygrzewaniu w 425°C rośnie ona aż o 500%. Po wykonaniu analizy adsorpcji azotem zauważono, że wszystkie próbki, niezależnie od ich współczynnika wzrostu lub spadku powierzchni właściwej BET z temperaturą, wykazują tendencję do lokalnych minimów w zakresie 130–190°C i 360–425°C oraz lokalnych maksimów 65–105°C i 250–320°C, których to wyjaśnienie powinno być przedmiotem osobnej pracy analizującej szczegółowo zjawiska fizycznochemiczne występujące w podobnym trendzie we wszystkich analizowanych próbkach.

EN

The purpose of this work was to show the effects of heating up of mudstones rock samples, on their pore structure and especially on their specific surface BET. Porous structures of both – raw and partly heated samples – were measured using nitrogen adsorption method at low temperature i.e. boiling temperature of liquid nitrogen. Adsorption and desorption isotherms obtained for these samples were similar and they could be classified as type II according to IUPAC classification (Sing et al. 1985). Adsorption testing was conducted on clay-mudstone rock samples from Ordovician, Silurian and Carpathian Flysch layers. Sample selection was based on mineral content analysis outcome from quantitative X-ray analysis. The main selection criteria was calcium carbonate content, due to the fact that theoretically they do not undergo any transformations below 550°C, it turned out, however, that they might occur at much lower temperatures. At least 30 adsorption measurements were taken for each sample, totaling about 120 adsorption measurements. Cumulative curves were obtained together with pore volume distribution functions using BJH (BarrettJoyner-Halenda) (Barrett et al., 1951) algorithm from the desorption branch using Halsey’s statistical layer thickness equation and Faass (Faass, 1981) correction and also specific surface measurements (BET). Analysis of the obtained results allow us to conclude, that all samples should be put through the 0.5 mm sieve before analysis to minimize the error associated with its heterogenity. Later, after the sample has been preheated and Nitrogen vented in SmartPrep apparatus, it has to be cork sealed to eliminate secondary moisture adsorption. The consequence of preheating of a rock sample even at 65°C is the increase in its Vitrinite Reflectance by 3%, but after preheating it at 425°C, VR increases even by 500%. After adsorption analysis it was concluded that all the samples – regardless of whether their BET, change with temperature was positive or negative – showed local minima in 130–190°C and 360–425°C, and local maxima in 65–105°C and 250–320°C which phenomena should be examined in detail in further research, in order to analyse both physical and chemical processes present in similar trend in all analyzed samples.

9

Ocena możliwości wykorzystania desorpcji termicznej do wyznaczania charakteru nasyceń w profilu odwiertu

Matyasik Irena, Zapała Marek, Kierat Maria, Kania Małgorzata, Bieleń Wojciech, Spunda Karol

Nafta-Gaz

|

2019

|

R. 75, nr 12

731--742

PL

Celem niniejszej pracy jest przedstawienie szybkiej metody oceny typu wolnych węglowodorów, występujących w profilu otworu, wykorzystującej jako narzędzie pirolizę połączoną z chromatografią gazową (Py-GC). Metoda ta, jako alternatywa dla dotychczas stosowanych – pirolizy Rock-Eval i ekstrakcji rozpuszczalnikowej, mogłaby służyć do typowania poziomów do bardziej szczegółowych badań. W tym celu wykonano badania porównawcze rdzeni pochodzących ze strefy akumulacji ropy naftowej w utworach dolomitu głównego na Niżu Polskim. Wyniki eksperymentów Py-GC prowadzonych w 350°C z detekcją desorbowanych związków na detektorze płomieniowo-jonizacyjnym (Py-GC/FID) dowiodły pozytywnej korelacji z ilością wolnych węglowodorów (S1) uwalnianych w 300°C podczas pirolizy Rock-Eval oraz zawartością ekstrahowalnej substancji organicznej (ESO). Metoda Py-GC/FID ma jednak tę przewagę nad pozostałymi dwiema metodami, że otrzymany chromatogram pokazuje dystrybucję desorbowanych węglowodorów i umożliwia obliczenie niektórych wskaźników geochemicznych, co pozwala na wstępną charakterystykę akumulacji. Ocenę przydatności metody w aspekcie charakterystyki uwalnianych produktów przeprowadzono, wykonując dla kilku badanych rdzeni analizy chromatograficzne GC-FID frakcji nasyconej ekstraktu bitumicznego i obliczając na ich podstawie wskaźniki geochemiczne. Wyniki porównania wykazały generalnie podobieństwo dystrybucji węglowodorów, a dla niektórych próbek również zgodność obliczonych wskaźników. Na tej podstawie należy uznać, że dystrybucja produktów desorpcji Py-GC/FID skał w 350°C pozwala na uzyskanie części informacji dostarczanych przez analizę chromatograficzną GC-FID frakcji nasyconej ekstraktu bitumicznego bez konieczności wstępnej preparatyki chemicznej materiału rdzeniowego, co znacznie skraca czas i obniża koszty analizy. Dystrybucja desorbowanych węglowodorów w korelacji z wynikami pirolizy Rock-Eval może stanowić narzędzie typowania poziomów do szczegółowej charakterystyki geochemicznej. Procedura poszerza zakres badań geochemicznych o kolejną metodę wnoszącą wkład do rozpoznania basenów naftowych.

EN

The purpose of this work was to present a quick method for assessing the type of free hydrocarbons occurring in the borehole profile, using pyrolysis combined with gas chromatography (Py-GC) as a tool. This method, as an alternative for the previously used – Rock Eval pyrolysis and solvent extraction – could be used to select levels for more detailed research. For this purpose, comparative tests were carried out of cores originating from the oil accumulation zone in the Main Dolomite formations in the Polish Lowlands. The results of Py-GC experiments carried out at 350ºC with the detection of desorbed compounds on the flame ionization detector (Py-GC/FID) showed a positive correlation with the amount of free hydrocarbons (S1) released at 300ºC during Rock-Eval pyrolysis and the content of extractable organic substance (ESO). However, the Py-GC/FID method has the advantage over the other two methods in that the resulting chromatogram shows the distribution of desorbed hydrocarbons and makes it possible to calculate some geochemical indicators, allowing the preliminary characterization of accumulation. The assessment of the method’s usefulness in terms of the characteristics of released products was carried out by performing GC-FID chromatographic analyses of the saturated fraction of bituminous extract for several tested cores and calculating the geochemical indices on their basis. The results of the comparison generally demonstrated a similarity of hydrocarbon distribution, and for some samples also compliance with the calculated indices. On this basis, it should be considered that the distribution of Py-GC/FID desorption products of rocks at 350ºC allows obtaining part of the information provided by GC-FID chromatographic analysis of the saturated fraction of the bituminous extract without the need for chemical pre-treatment of the core material, which significantly reduces the time and costs of analysis. The distribution of desorbed hydrocarbons in correlation with the results of Rock Eval pyrolysis can be a tool for selecting levels for detailed geochemical recognition. The procedure extends the scope of geochemical research with another method contributing to the recognition of oil basins.

10

Wpływ kinetyki desorpcji wody z polimerów superabsorpcyjnych na kształtowanie wytrzymałości na ściskanie kompozytów cementowych

Kalinowski Maciej, Woyciechowski Piotr

Materiały Budowlane

|

2019

|

nr 7

47--51

PL

Jedną z niedawno wprowadzonych grup dodatków do betonu są polimery superabsorpcyjne (SAP). Ich zastosowanie, jako środka wewnętrznej pielęgnacji wodnej betonu, pozwala na znaczną redukcję zmian liniowych spowodowanych zjawiskami skurczowymi, poprawiając w ten sposób trwałość materiału. Wpływ SAP na parametry mechaniczne, takie jak wytrzymałość na ściskanie, nie jest już tak jasno określony. W związku z tym przebadano dziesięć składów mieszanek betonowych modyfikowanych dwoma rodzajami SAP. Przebadane mieszanki różniły się również metodą dozowania SAP, tj. kinetyką desorpcji wody z zastosowanego dodatku. Celem badań było określenie wpływu zmiennych, jakimi były różnice w metodzie dozowania SAP, absorpcyjności zastosowanych polimerów oraz mechanizmie absorpcji i desorpcji wody zarobowej przez SAP na wytrzymałość na ściskanie kompozytów betonowych oraz konsystencję i gęstość objętościową mieszanki betonowej. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, iż kinetyka desorpcji wody z SAP w mieszance betonowej oraz różnice we właściwościach zastosowanych polimerów superabsorpcyjnych mają duży wpływ na przebieg zmian badanych właściwości betonu.

EN

One of the recently introduced groups of additions to the concrete technology is group of superabsorbent polymers (SAP). Their use, as a means of internal water curing agent, allows for a significant reduction of linear changes caused by shrinkage deformations, thus improving composites durability.The influence of SAP on the mechanical parameters, such as compressive strength, is not as clearly defined. As part of a research program, ten compositions of concrete mixtures modified with two types of superabsorbent polymers were tested. The tested mixtures also differed in the SAP dosing methodology, i.e. the desorption kinetics of the additive used. The aim of the study was to determine the effects of variables, such as differences in the SAP dosing method, SAP’s absorption potential and its absorption and desorption mechanics on the formation of selected properties of concrete – compressive strength and consistency of the concrete mix. Based on the obtained results, it was found that the SAP desorption kinetics in the concrete mix and the differences in properties of the tested superabsorbent polymers have a significant influence on the course of changes on the tested concrete properties.

11

Refrigeration systems with one adsorption bed

Neska Mirosław

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2019

|

no. 2

121--129

EN

In the article, solutions of devices, using the process described by the Clapeyron diagram are analysed. The diagram characterizes the individual operation phases of a single adsorption bed. Those types of the device solutions are used, among others, for heat receiving. The basic principles describing thermal energy transfer in the single bed adsorption refrigeration system are presented. Multiple adsorption refrigeration solutions with a single adsorption bed are discussed. The solutions use different pairs, e.g., an adsorbent-adsorbate pair. The presented case study includes devices using the cyclical heat exchange during the adsorption and desorption process which are applied in the following: adsorption ice maker, adsorption air conditioning and energy storage systems, as well as solutions for heat receiving and adsorption air-heating systems. Moreover, advantages and disadvantages of the adsorption systems mentioned above are reported. Our own solution of a system with a single adsorption bed is presented. The author’s system is characterized by the possibility of using adsorption systems for both air conditioning and adsorption ice makers. The directions and tendencies of further development of the adsorption solutions for refrigeration systems are discussed.

PL

W artykule dokonano analizy rozwiązań urządzeń wykorzystujących proces opisany wykresem Clapeyrona, który charakteryzuje poszczególne fazy pracy pojedynczego złoża adsorpcyjnego. Rozwiązania tego typu są wykorzystywane między innymi do odbierania ciepła. Przedstawiono podstawowe zależności charakteryzujące przepływ energii cieplnej w jednozłożowym adsorpcyjnym układzie chłodniczym. Omówiono szereg rozwiązań adsorpcyjnych układów chłodniczych z pojedynczym złożem adsorpcyjnym, wykorzystujących różne pary jako adsorbent-adsorbat. Prezentowane studium przypadku obejmuje rozwiązania, które wykorzystują adsorpcyjny obieg wymiany ciepła w następujących urządzeniach: wytwornicach lodu, układach klimatyzacji i magazynowania energii oraz rozwiązaniach odbierania ciepła i podgrzewania powietrza. Przedyskutowano wady i zalety przytoczonych przykładowych układów adsorpcyjnych. Przedstawiono własne rozwiązanie układu z pojedynczym złożem adsorpcyjnym, które charakteryzuje się możliwością zastosowania zarówno w układach klimatyzacji, jak i w wytwornicach lodu. Omówiono kierunki i tendencje dalszego rozwoju adsorpcyjnych układów chłodniczych.

12

Utilization of Blast Furnace Slag for Immobilization of Copper Ions from Solution

Mucha Martin, Blahova Lenka, Navratilova Zuzana, Pesova Karolina, Jurica Tomas, Kolnicenko Dimitrij

Inżynieria Mineralna

|

2019

|

R. 21, nr 1

25--30

EN

Disposal of wastes containing metal ions such as Cu(II) ions is serious problem nowadays. Various materials are utilized for the purpose of immobilization of Cu(II) ions. Attractive type of material is represented by slags – waste from the metallurgical industry. Raw and alkali-activated blast furnace slag were studied for the purpose of immobilization of Cu(II) ions from the aqueous solution and for disposal of Cu(II) containing wastes. Slags were saturated by Cu(II) ions. Amount of Cu(II) deposited on the raw slag was 6.35 ± 0.12 mg/g and amount deposited on the alkali-activated slag was 151.37 ± 0.95 mg/g. The saturated materials were thermally treated at 100, 500, and 1000°C. The thermal treatment leads to the slight structural changes in the case of raw slag and to the significant structural changes in the case of alkali-activated slag. Cu(II) ions probably incorporate to the matrix of materials. The materials based on alkali-activated slag exhibit higher stability to the leaching of Cu(II) ions compared to raw slag based materials when only 0.13% of the total immobilized amount of Cu(II) ions was released to the solutions during the leaching experiment in the case of alkali activated slag compared to 12% in the case of raw slag. The higher temperature of treatment leads to more stable material in the case of both initial slags. The studied materials are less stable under the acidic conditions in comparison with the neutral and alkaline conditions. Alkali-activated blast furnace slag could be promising material for the Cu(II) ions immobilization and for the safe disposal of Cu(II) containing wastes.

PL

Utylizacja odpadów zawierających jony metali, takich jak jony Cu (II), stanowi obecnie poważny problem. W celu immobilizacji jonów Cu (II) stosuje się różne materiały. Atrakcyjny rodzaj materiału reprezentują żużle – odpady z przemysłu metalurgicznego. Surowe i aktywowane alkalicznie żużle wielkopiecowe badano pod katem immobilizacji jonów Cu (II) z roztworu wodnego i możliwości składowania odpadów zawierających Cu (II). Żużle były nasycone jonami Cu (II). Ilość Cu (II) osadzonego na surowym żużlu wynosiła 6,35 ± 0,12 mg/g, a ilość osadzona na żużlu aktywowanym alkaliami wynosiła 151,37 ± 0,95 mg/g. Nasycone materiały poddano obróbce termicznej w 100, 500 i 1000°C. Obróbka termiczna prowadzi do niewielkich zmian strukturalnych w przypadku surowego żużla i znacznych zmian strukturalnych w przypadku żużla aktywowanego alkaliami. Jony Cu (II) prawdopodobnie wypełniają matrycę materiałów. Materiały na bazie żużla aktywowanego alkaliami wykazują wyższą stabilność wymywania jonów Cu (II) w porównaniu z żużlami surowymi. Uzyskano immobilizację wynoszącą 0,13% całkowitej unieruchomionej ilości jonów Cu (II)dla żużla aktywowanego i 12% w przypadku żużla surowego. Obróbka w wyższej temperaturze prowadzi do uzyskania bardziej stabilnego materiału w przypadku obu rodzajów żużla. Badane materiały są mniej stabilne w warunkach kwasowych niż w warunkach obojętnych i alkalicznych. Żużel wielkopiecowy aktywowany alkaliami może być obiecującym materiałem do immobilizacji Cu (II) i do bezpiecznego usuwania odpadów zawierających Cu (II).

13

Matematyczne modelowanie współczynnika COP adsorpcyjnej pompy ciepła

Zwarycz-Makles Katarzyna, Szaflik Władysław

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 12

451--456

PL

W artykule przedstawiono matematyczny model adsorpcyjnej pompy ciepła z adsorbentem silikażelem i adsorbatem wodą. Opracowano model analityczny pracy adsorbera/desorbera jednostopniowej dwukomorowej adsorpcyjnej pompy ciepła w celu określenia współczynnika efektywności COP tego urządzenia. Opracowany model może posłużyć do określania charakteru pracy urządzenia oraz zmian temperatur, stężeń i strumieni ciepła w adsorberze/desorberze. Następnie przeprowadzono analizę wpływu parametrów na pracę adsorbera/desorbera. Wyniki analizy przedstawiono na wykresach.

EN

Mathematical model of adsorption heat pump with silica gel adsorbent and water adsorbate is discussed. The authors focus on conventional single stage cycle adsorption heat pump operation with one adsorption/desorption heat exchanger to calculate coefficient of performance COP. The mathematical model was created to derive the performance of the heat pump and to describe the temperature, heat and uptake changes in the adsorber/desorber. An analysis of the impact of assessment parameters on operation of adsorption heat pump was performed. The calculation results from the analysis were presented in figures.

14

Czas rozwoju podstawowych zjawisk fizycznych w mechanizmach inicjowania przeskoku elektrycznego w próżni

Twardosz G., Opydo W., Bieliński K.

Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering

|

2018

|

No. 94

319--330

PL

W pracy przedstawiono analizę czasu rozwoju najwolniej przebiegających zjawisk fizycznych występujących w mechanizmach inicjowania przeskoku elektrycznego w próżni. Te zjawiska decydują w głównej mierze o opóźnieniu inicjowania przeskoku i powodują, że wytrzymałości elektryczne próżniowego układu izolacyjnego przy napięciu stałym, udarowym lub przemiennym będą się różnić. Wyznaczono zależności stałej czasowej nagrzewnia mikroostrzy, wykonanych ze stali, miedzi bądź aluminium, od ich wysokości i porównano z zależnościami stałej czasowej nagrzewnia obszaru anody, wykonanej z tych samych materiałów, bombardowanego wiązką elektronów, od wartości napięcia. Ponadto wyznaczono zależność czasu przelotu, przez 10 mm przerwę międzyelektrodową próżniowego układu izolacyjnego, kulistej mikrocząstki wykonanej z miedzi lub aluminium, przy napięciu na zaciskach układu wynoszącym 100 kV i 200 kV, od promienia mikrocząstki. W mechanizmie desorpcyjnym inicjowania przeskoku wyznaczono zależność czasu całkowitego pokrycia powierzchni próżniowo czystej, o temperaturze 300 K, 600 K i 900 K, monomolekularną warstwą głównymi składnikami powietrza, azotem i tlenem, od ciśnienia. Do obliczeń wykorzystano program komputerowy napisany w środowisku Visual Studio 2013 w języku programowania C#.

EN

The paper presents the analysis of development time of the slowest basic physical phenomena occurring in the mechanisms of initiating the electrical breakdowns in a vacuum. These slow-moving phenomena are primarily decisive for the delay in initiating the breakdown and are responsible for the differences between the electrical strength of the vacuum insulation system under direct, alternating and surge voltage. The dependence of the time constant of the heating of microprotrusions made of steel, copper or aluminum, on their height was determined and compared with the dependencies of the time constant of the heating of the anode area, made of the same materials, bombarded with electron beam, on the voltage value. In addition, the dependence of the passage time of a spherical microparticle made of copper or aluminum through a 10 mm inter-electrode gap of the vacuum insulation system with a voltage of 100 kV and 200 kV, on the radius of the microparticle was determined. The desorption mechanism of the hopping initiation determined the dependence of the total time of covering the vacuum-clean surface at temperature of 300 K, 600 K and 900 K, with the monomolecular layer of the main air components, nitrogen and oxygen, on pressure. Calculations were performed with the use of computer program developed in C# language in the Visual Studio 2013 environment.

15

Adsorpcja i desorpcja fenolu, 2,4-dichlorofenolu i kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego z roztworów wodnych na węglach aktywnych

Białek A., Kuśmierek K., Świątkowski A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 10

2140--2144

PL

Zbadano adsorpcję i desorpcję fenolu, 2,4-dichlorofenolu oraz kwasu 2,4-dichlorofenoksyoctowego na trzech komercyjnie dostępnych węglach aktywnych. Adsorpcja w warunkach równowagowych przebiegała zgodnie z równaniem izotermy Langmuira i była ściśle skorelowana z powierzchnią właściwą węgli aktywnych. Na każdym użytym węglu aktywnym najlepiej adsorbował się kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy, a najgorzej fenol (fenol < DCP < 2,4-D); w przypadku desorpcji kolejność ta była odwrotna (fenol > DCP > 2,4-D). Największą skuteczność desorpcji zaobserwowano w przypadku węgla Organosorb-10, z którego po 8 h zdesorbowało się 71,5% fenolu, 61,1% 2,4-dichlorofenolu i prawie 50% herbicydu.

EN

PhOH, 2,4-dichlorophenol and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (I) were adsorbed on 3 com. activated C to det. the Langmuir adsorption isotherms. The adsorption was closely correlated to the sp. surface area of the activated C. After 8 h, 71.5% of PhOH, 61.1% of 2,4-dichlorophenol and almost 50% of I were desorbed from the best activated C.

16

Możliwości wykorzystania polianiliny w mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej (SPME) do oznaczania trójfenyloarsyny w osadach dennych Morza Bałtyckiego

Dziedzic D., Nawała J., Popiel S., Choma J.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

9--17

EN

Synthesis of a new stationary phase for SPME based on polyaniline has been developed and optimized. The obtained stationary phase is designed for analysis of triphenylarsine (TPA) which is a marker of chemical warfare agents dumped in the Baltic Sea. The best TPA sorption properties were observed for fiber obtained during the electropolymerization of aniline from 0.1 M solution in 1.25 M H2SO4. Three cycles of scanning were performed in the range from –0.2 to 1.1 V, followed by 14 cycles in the range from 0.4 to 1.1 V, at a scanning speed of 20 mV/s. These conditions guarantee accurate, leveled and repeatable coating of the fiber with the polymer stationary phase. The maximum working temperature of the resulting SPME fiber was 220°C. It exhibited approximately 40% higher TPA extraction efficiency than the best available commercial fiber: DVB/CAR/PDMS. The highest TPA extraction efficiency was obtained at 60°C and after 90 min sorption. The limits of detection and quantification for the developed TPA analysis method were respectively 0.1 and 0.5 ppb. The precision of the method for five consecutive measurements was 4.7% for the same fiber and 7.2% for the five commercial fibers. Compared to standard liquid-solid extraction, the HS-SPME technique developed based on polyaniline-coated fiber remains competitive as simple, quick and low-cost.

PL

W pracy zaprojektowano i zoptymalizowano warunki syntezy nowej fazy stacjonarnej do SPME na bazie polianiliny, przeznaczonej do analizy trójfenyloarsyny (TPA), która jest markerem broni chemicznej zatopionej w Bałtyku. Najlepsze właściwości adsorpcyjne względem TPA uzyskano z użyciem włókna otrzymanego podczas elektropolimeryzacji aniliny (PANI) z jej 0,1M roztworu w 1,25M H2SO4. Skanowanie prowadzono w przedziale od –0,2 V do 1,1 V przez trzy cykle, a następnie w zakresie od 0,4 V do 1,1 V przez 14 cykli, z prędkością skanowania 20 mV/s. Warunki te zapewniły uzyskanie dokładnego, równomiernego i powtarzalnego pokrycia nośnika warstwą polimerową fazy stacjonarnej. Maksymalna temperatura pracy tak uzyskanego włókna wynosiła 220°C. Stwierdzono, że otrzymane w ten sposób włókno do SPME miało około 40% większą sprawność ekstrakcji TPA w porównaniu do najlepszego dostępnego włókna handlowego DVB/CAR/PDMS. Największą wydajność ekstrakcji TPA uzyskano w temperaturze 60°C i czasie 90 min. Granice oznaczalności i wykrywalności opracowanej metody analizy TPA z wykorzystaniem włókna PANI wynosiły odpowiednio 0,1 ppb i 0,5 ppb, a precyzja metody w przypadku pięciu kolejnych pomiarów wynosiła 4,7% dla tego samego włókna i 7,2% dla pięciu włókien komercyjnych. W porównaniu do tradycyjnej ekstrakcji typu ciało stałe-ciecz, opracowana technika HS-SPME z wykorzystaniem włókna pokrytego polianiliną zyskuje przewagę dzięki swojej prostocie, szybkości oraz niskim kosztom.

17

Badania absorpcji CO2 w wodnym roztworze amoniaku na potrzeby oczyszczania gazów odlotowych z przemysłu sodowego

Chwoła T., Spietz T., Jastrząb K., Więcław-Solny L., Wilk A.

Ochrona Środowiska

|

2017

|

Vol. 39, nr 4

41--46

EN

This paper presents results of studies of carbon dioxide capture process and its efficacy using ammonia aqueous solution. The studies were conducted in a laboratory stand (installation capacity up to 5 m3/h), where CO2 content of the inlet gas corresponded to gas emissions from soda ash manufacturing lines. Influence of the following process parameters on CO2 removal efficiency and energy consumption were investigated: power of the desorption column/stripper heater, temperature of the inlet lean solvent, liquid to gas ratio (L/G) and pressure in both the adsorption and desorption columns. The studies allowed determination of optimal process parameters of CO2 separation from the purified gas using aqueous ammonia at various CO2 concentrations in the range 10–30% (vol.). The most favorable liquid to gas ratio (L/G) for the feed gas with 10% CO2 content was 10–13 kg/kg, for the gas with 20% CO2 – 17–20 kg/kg while for 30% CO2 – 19–22 kg/kg. The optimum temperature of the lean amine directed to the absorption column was 25oC, while the most favorable pressure there was 130 kPa. Total ammonia losses in the laboratory installation, primarily related to its emission from the absorption column, were about 40 gNH3/h at 25oC.

PL

Przedstawiono wyniki badań przebiegu i skuteczności procesu absorpcji dwutlenku węgla metodą amoniakalną. Badania przeprowadzono w instalacji laboratoryjnej (o wydajności do 5 m3/h), do której wprowadzano gaz o zawartości CO2 odpowiadającej gazom występującym w przemyśle sodowym. W testach laboratoryjnych zbadano wpływ parametrów procesowych na sprawność i energochłonność procesu absorpcji CO2, takich jak moc grzałki kolumny desorpcyjnej, temperatura absorbentu wpływającego do kolumny absorpcyjnej, stosunek ilości cieczy absorpcyjnej do ilości gazu wlotowego (L/G) oraz ciśnienie panujące w kolumnie absorpcyjnej i kolumnie desorpcyjnej. Przeprowadzone badania pozwoliły na wyznaczenie optymalnych parametrów procesowych separacji CO2 z użyciem wodnego roztworu amoniaku z oczyszczanego gazu o stężeniu CO2 w zakresie 10÷30% (obj.). Najkorzystniejsza wartość stosunku L/G w przypadku oczyszczanego gazu o zawartości 10% CO2 wynosiła 10÷13 kg/kg, gazu o zawartości 20% CO2 – 17÷20 kg/kg oraz gazu o zawartości 30% CO2 – 19÷22 kg/kg. Optymalna temperatura roztworu zregenerowanego kierowanego do kolumny absorpcyjnej wynosiła 25oC, natomiast najkorzystniejsze ciśnienie w kolumnie absorpcyjnej wynosiło 130 kPa. Całkowite straty amoniaku w instalacji laboratoryjnej, związane przede wszystkim z jego emisją z kolumny absorpcyjnej, w temperaturze 25oC wynosiły około 40 gNH3/h.

18

Porównanie adsorpcji azotu, argonu i metanu na wybranym materiale skalnym

Dudek L.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 6

375--377

PL

W artykule przedstawiono teoretyczne podstawy adsorpcji, porównano izotermy adsorpcji azotu, argonu i metanu otrzymane dla materiału łupkowego złoża niekonwencjonalnego. Badania zostały wykonane za pomocą urządzenia TriStar II 3020 firmy Micromeritics w INiG – PIB (azot i argon) oraz 3Flex tej samej firmy w USA (metan). Przedstawiono wartości powierzchni właściwej obliczonej metodą BET dla azotu, argonu i metanu.

EN

Presented are the theoretical basis of adsorption, compared are adsorption isotherms of nitrogen, argon and methane obtained for a shale sample derived from a non-conventional deposit. The tests were carried out using the Micromeritics Tristar II 3020 in the Oil and Gas Institute – National Research Institute (nitrogen and argon) and the Micromeritics 3Flex apparatus in USA (methane). Values of BET surface area obtained from sorption of nitrogen, argon and methane are given.

19

Metan z pokładów węgla (CBM) – doświadczenia światowe i perspektywy rozwoju w Polsce

Słoczyński T., Drozd A.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 11

851--856

PL

W artykule przedstawiono rozmieszczenie i wartości udokumentowanych zasobów geologicznych metanu w pokładach węgla (CBM) na świecie oraz dane dotyczące ich wydobycia. Scharakteryzowano warunki występowania akumulacji metanu w pokładach węgla kamiennego. Omówiono korzyści płynące z wykorzystania metanu w procesach technologiczno-produkcyjnych oraz zagrożenia związane z jego wydobyciem.

EN

The paper presents the distribution and value of documented coalbed methane (CBM) geological resources in the world and presents the history of the production of coaldbed gas. Conditions of the CBM accumulations occurrence were characterized. The benefits of using methane in the process of technological production – and the risks associated with its extraction were discussed.

20

Współczynnik dyfuzji cegły silikatowej - porównanie wybranych technik pomiarowych

Majkowski B., Garbalińska H.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2017

|

T. 9, nr 2

25--30

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań niestacjonarnych procesów sorpcji (cykl I) oraz desorpcji (cykl II), przeprowadzonych na próbkach cegły silikatowej. Eksperyment realizowany był w trzech temperaturach: T = 5, 20, 35°C i odnosił się do tego samego przedziału wilgotności względnej powietrza Δφ. W cyklu I przebieg procesu sorpcji rejestrowany był w następujących zakresach wilgotności: Δφs ≈ 88→98 % (5°C), Δφs ≈ 85→98 % (20°C), Δφs ≈ 83→97 % (35°C). W cyklu II przebieg procesu desorpcji rejestrowany był według schematu: Δφd ≈ 98→88 % (5°C), Δφd ≈ 98→85 % (20°C), Δφs ≈ 97→83 % (35°C). Dane zebrane w trakcie cykli I oraz II wykorzystano na rzecz wyznaczenia współczynników dyfuzji wilgoci Dm, odpowiadających odpowiednio procesowi sorpcji oraz desorpcji. W obliczeniach posłużono się procedurą typu √t oraz procedurą logarytmiczną. Uzyskane wyniki pozwoliły na ocenę kompatybilności obu metod obliczeniowych, jak również na oszacowanie skali zróżnicowania parametru Dm z uwagi na temperaturę oraz zmienną wilgotność w obrębie przykładowego przedziału Δφ, wybranego w artykule do szczegółowej analizy.

EN

This paper presents results of test of non-stationary sorption (cycle I) and desorption (cycle II) processes performed on silica brick samples. The experiment was carried out at three temperatures: T = 5, 20, 35°C and referred to the same humidity range Δφ. In cycle I, the course of the sorption process was registered for the following humidity ranges: Δφs ≈ 88→98 % (5°C), Δφs ≈ 85→98 % (20°C), Δφs ≈ 83→97 % (35°C). In cycle II, the course of the desorption process was registered according to the scheme: Δφd ≈ 98→88 % (5°C), Δφd ≈ 98→85 % (20°C), Δφs ≈ 97→83 % (35°C). Data collected during cycles I and II were used to determine diffusion coefficients Dm, connected with sorption and desorption processes. The calculation were made with the application of the √t type procedure and the logarithmic procedure. The results allowed to assess compatibility of both calculation methods, as well as to estimate a scale of Dm differentiation, with regard to temperature and varying humidity within the exemplary Δφ range, chosen for detailed analysis in this paper.