Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Charakterystyki procesowe dla mieszanego mechanicznie układu ciecz-gaz w zakresie przepływu burzliwego

Cudak M.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 9

1628-1632

2

Metoda strumieniowa projektowania reaktywnych układów gaz-ciecz

bu, Budzianowski W.

Rynek Energii

|

2009

|

nr 4

21-26

PL

W pracy omówiono metodę strumieniową projektowania reaktywnych układów gaz-ciecz w kontekście energetycznego wykorzystania gazu ziemnego. Szczególną uwagę zwrócono na nową aplikację reaktywnej absorpcji związaną z wychwytem CO2, szczególnie prowadzonym w trybie przed spaleniem gazu (ang. pre-combustion CO2 capture mode). Tryb ten wymaga głębokiego przetwarzania gazu ziemnego przed zupełnym jego spaleniem, ale w zamian oferuje możliwość pro-wadzenia wychwytu CO2 pod korzystnie zwiększonym ciśnieniem, co wydatnie obniża koszty operacyjne. Zaprezentowana w artykule metoda strumieniowa opiera się na wyznaczaniu fizycznych wielkości charakteryzujących proces, t.j. przede wszystkim strumienia absorpcji składników w funkcji wysokości aparatu bez sięgania po parametry o charakterze empirycznym. Dzięki temu przedstawiona metoda jest wystarczająco ogólna i nadaje się do opisu dowolnego procesu reaktywnej absorpcji i desorpcji w tym praktycznego tu układu CO2-H2S-aminy-woda-gaz ziemny. Podstawowe zależności metody opisano równaniami (1-9). Podejście projektowe, które wykorzystuje omówioną metodę strumieniową umożliwia wykonanie dokładnego projektu procesowego nowych instalacji oczyszczania i przetwarzania gazu oraz optymalizację operacyjną tych już funkcjonujących. W nawiązaniu do dyskusji z IX KNT Rynek Gazu 2009 przedstawiono rolę CO2 w powstawaniu globalnego ocieplenia, jego skutki klimatyczno-gospodarcze i aktualne propozycje rozwiązań o charakterze polityczno-gospodarczym i naukowo-innowacyjnym.

EN

The current contribution described the rate-based method for process design of reactive gas-liquid systems in view of natural gas processing in energy technologies. The focus was on a new application of reactive absorption associated with CO2 capture, especially in a pre-combustion mode. This mode required natural gas processing but offered the possibility of CO2 capture under advantageously high pressures which decreased the operational costs. The presented rate-based method was based on physical quantities which characterised the process, i.e. first of all species on the absorption flux as a function of the reactor height without the utilisation of empirical parameters. Therefore, the presented method was enough general and suitable for describing of any reactive absorption and desorption including the practical system CO2-H2S-amines-water-natural gas. The elementary equations of the method were given in Eqs. (1-9). A design approach, which utilized the described rate-based method, allowed precise process design of new purification and processing installations for natural gas and the operative optimization of the existing ones. Referring to the discussions from the IX KNT Rynek Gazu 2009 this paper presented the role of CO2 in the global warming, its climatic and economic consequences and up-to-date proposals for political, economic, scientific and innovative solutions.

3

Efekty dynamiczne w układach ciecz-gaz z aktywną powierzchnią międzyfazową

Sosnowski T.

Prace Wydziału Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej

|

2006

|

Vol. 30, z. 2

3-141

PL

Przedmiotem pracy jest analiza zjawisk dynamicznych, przebiegających przy powierzchni ciecz-gaz w obecności związków powierzchniowo czynnych. Szczególną uwagę zwrócono na efekty hydrodynamiczne wywoływane przez zaburzenie rozkładu napięcia powierzchniowego, będące skutkiem mechanicznego naruszenia równowagi. Przy wykorzystaniu wyników własnych badań, rozważano: (i) zagadnienia kinetyki adsorpcji surfaktantu i obniżania napięcia powierzchniowego w układach o zmiennej hydrodynamice, (ii) reakcję obszaru powierzchniowego na zaburzenia mechaniczne różnego typu (problem reologii powierzchniowej), (iii) powstawanie efektów Marangoniego w układach z odkształcaną powierzchnią oraz ich wpływ na ruch masy i trwałość pian. Przedyskutowano występowanie i znaczenie dynamicznych efektów powierzchniowych w układach ciecz-gaz stosowanych przemysłowo. Wiele miejsca poświęcono także rozważaniom procesów dynamicznych biegnących w układzie surfaktantu płucnego, który uznano za szczególnie dogodny obiekt do modelowej analizy. Wynika to ze specyfiki tego układu, w którym związki o wysokiej aktywności powierzchniowej są zawarte w cienkiej warstwie cieczy, kontaktującej się z fazą gazową i podlegającej cyklicznym deformacjom w rytm oddychania. Dominującą rolę dynamicznych efektów powierzchniowych w takim układzie wykazano w badaniach doświadczalnych z wykorzystaniem wagi Langmuira i tensjometrii pęcherzykowej oraz przy zastosowaniu modelowania teoretycznego. W rozważanym układzie analizowano efekty hydrodynamiczne, wynikające z gradientów napięcia powierzchniowego, i ich wpływ na ruch masy. Potwierdzono znaczącą rolę efektów Marangoniego w procesach transportowych przebiegających w płucach. Rozważano również problem wykorzystania wyników tensjometrii dynamicznej do oceny właściwości surfaktantu płucnego, decydujących o wypełnianych przezeń funkcjach fizjologicznych. Wskazano na możliwość zaburzenia tych funkcji przez wybrane gazy i aerozole, tworzące zanieczyszczenie powietrza lub zawarte w lekach podawanych drogą inhalacyjną. Wykazano, że zaburzenie to odbywa się na skutek zmian w przebiegu dynamicznych procesów powierzchniowych w układzie surfaktantu płucnego, wywołanych przez efekty natury fizykochemicznej. Postawiono i udowodniono, w pomiarach m vitro, hipotezę dotyczącą mechanizmów oddziaływania wdychanych cząstek i gazów z substancjami powierzchniowo czynnymi obecnymi w płucach, formułując wnioski znajdujące zastosowanie w toksykologii i medycynie. W pracy zaakcentowano znaczenie wykorzystania metod badawczych oraz pojęć z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej w rozwiązywaniu problemów fizjologii, wskazując na możliwości, a jednocześnie potrzebę ekspansji nauk technicznych na nowe obszary tematyczne.

EN

This work focuses on the dynamic phenomena at the gas-liquid interface, in the presence of surfactants. Special attention is paid to hydrodynamic effects, induced by the disturbance of the surface tension distribution, as a result of a mechanical departure from the equlibrium. Several problems were analyzed, based on the results of the author's studies: (i) the kinetics of surfac-tant adsorption and surface tension reduction in systems with variable hydrodynamics; (ii) the reaction of the interfacial region to a mechanical disturbance of various kinds (the problem of surface rheology); (iii) the generation of the Marangoni effects in systems with a deformable interface, and their influence on mass transfer and foam stability. The occurrence and significance of dynamic interfacial effects in technologically-relevant gas-liquid systems were discussed. Extensive studies were carried out on the lung surfactant system, which was regarded as a very convenient object for the analysis of the discussed effects. This arises from the extraordinary structure of the system, where highly active surfactants are present in the thin liquid layer that undergoes periodic deformation according to the breathing cycle. The predominant role of the interfacial dynamic effects was demonstrated both through the use of experiments, employing the Langmuir balance and bubble tensiometry, and theoretically, by modeling. The hydrodynamic effects resulting from the surface tension gradients, and their influence on the mass transfer, were analyzed. The significance of the Marangoni effects on transport processes in the lungs was also confirmed. The possibility of using methods of dynamic surface tensiometry in evaluating lung surfactant properties, in respect to physiological functions, was also investigated. It was demonstrated that these functions might be impaired by selected aerosols and gases present in the inhaled air (e.g., contaminants or drugs for inhalation), and that it results from alterations in surface activity caused by physico-chemical effects. The hypothesis of interaction mechanisms between inhaled particles and surfactants in the lungs was formulated and documented during in vitro experiments, which may have important consequences for medicine and toxicology. The work emphasizes the significance of the concepts and methods employed in chemical engineering in the solution of physiological problems. This indicates the possibility and need for the expansion of chemical and process engineering within new scientific areas.

4

Zagadnienia przemian zanieczyszczeń atmosfery w układach gaz-ciecz

Wilkosz I.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 48

103-112

PL

W artykule podsumowano wyniki rozwijanych od kilku lat w Katedrze Ochrony Powietrza prac nad zagadnieniami związanymi z przemianami zanieczyszczeń atmosfery. Przeprowadzone dotychczas badania dotyczyły głównie równowagi i kinetyki procesów prowadzących do zakwaszania wody atmosferycznej. Zaprezentowano stworzone narzędzie w postaci uproszczonych modeli termodynamicznych do badania i interpretacji równowag w układach atmosferycznych gaz-ciecz oraz przedstawiono główne wyniki badań laboratoryjnych kinetyki katalitycznego utleniania S(IV) i badań modelowych równoczesnej absorpcji i utleniania S(IV).

EN

The paper presents the results of research works which have been developed in the Department of Air Protection for several years dealing with transformations of pollutants in the atmosphere. The research carried out so far concerns mainly equilibrium and kinetics of the processes leading to the atmospheric water acidification. The article presents a created research tool in the form of simplified thermodynamics models to studying and interpretation of equilibria in the atmospheric gas - liquid systems of the type NH3- strong bases-strong acids-weak acids-C02-H20. The paper shows the main results of laboratory and modelling research ofS(IV) catalytic oxidation kinetics in aqueous solutions under conditions similar to the atmospheric ones. Catalytic activity of Fe(III), Mn(II), Cu(II) and Co(ll) ions as well as their mixtures was estimated, the kind of interactions among them was determined (synergistic, antagonistic) and the rate of gaseous S02 removal from the atmosphere as a result of its absorption and oxidation in the atmospheric water droplets was estimated.