Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimization of fluoride removal using ultrasonically improved electrochemically generated adsorbent: A Taguchi approach

Junghare Kunjan C., Kodape Shyam M., Rathod Ajit P., Lataye Dilip H.

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 2

109–-117

EN

Ultrasonically improved electrochemically generated adsorbent (UEGA) has been synthesized and used for adsorption of fluoride ions from fluoride laden waste water. UEGA was prepared in two major steps, firstly electrochemically generated adsorbent (EGA) was prepared using electrolytic method followed by ultrasonication treatment. Ultrasonication causes size reduction which leads to increase in surface area viz. active site which helps to enhance attachment of negatively charged fluoride ion on positively changed UEGA from waste water. UEGA was prepared at three different amplitude i.e. 50, 70 and 90% respectively. Taguchi optimization for defluoridation was carried out considering operating parameters such as initial concentration; contact time; adsorbent dose; and temperature. The results obtained demonstrated that adsorption showed different fluoride removal at varying frequency. This study proved that varying percentage amplitude of ultrasonication significantly affects defluoridation efficiency.

2

The four-sided lid driven square cavity using stream function-vorticity formulation

Bagai Shobha, Kumar Manoj, Patel Arvind

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2020

|

Vol. 19, nr 2

17--30

EN

In this paper, an unsteady 2-D incompressible fluid flow with heat and mass transfer in a four-sided lid driven square cavity is investigated numerically. The top, bottom, left, and right walls of the square cavity move to the right, left, downward and upward respectively. All four sides of the cavity move with a uniform velocity. The flow variables are simulated below the critical Reynolds numbers with isothermal and mass-transfer conditions in the square cavity. We have used a streamfunction-vorticity (ψ - ξ) formulation to investigate the fluid flow in terms of flow variables ψ, ξ, T and C at low Reynolds numbers (Re). The Prandtl number (Pr) and Schmidt number (Sc) have been chosen as 6:62 and 10, 50, 100, 150 respectively, in order to calculate the numerical solutions of T and C. The matrix method has been used to evaluate the stability and convergence of the numerical scheme. The conditions obtained from the matrix method have been used to arrive at the numerical solutions with desired accuracy.

3

Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego i strefy klimatyczne Polski do obliczania mocy w systemach chłodzenia, wentylacji i klimatyzacji budynków

Narowski Piotr

Instal

|

2020

|

nr 12

21--30

PL

Wartości obliczeniowe mocy chłodniczej urządzeń w systemach chłodzenia, wentylacji i klimatyzacji budynków zależą od wielu parametrów przestrzeni zewnętrznej i wewnętrznej budynków i ich zmienności w reprezentatywnym okresie przyjętym jako obliczeniowy. Wartość projektowanej mocy chłodniczej dla budynku zależy w największym stopniu od całkowitego natężenia promieniowania słonecznego oraz parametrów powietrza zewnętrznego. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego dla potrzeb chłodzenia, wentylacji i klimatyzacji budynku muszą uwzględniać możliwość obliczenia projektowej mocy chłodniczej ciepła jawnego oraz ciepła utajonego związanego z osuszaniem powietrza wentylacyjnego. W związku z tym parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego powinny umożliwiać wyznaczenie zarówno jego temperatury termometru suchego oraz zawartości wilgoci i entalpii powietrza wilgotnego. Zwyczajowo w obliczeniach systemów chłodzenia, wentylacji i klimatyzacji projektanci posługują się strefami klimatycznymi i przypisanymi do nich parametrami powietrza zewnętrznego podanymi w wycofanej normie PN-B03420: 1976 [1] opracowanymi na podstawie danych meteorologicznych z lat 60- i 70-tych ubiegłego wieku. W artykule przedstawiono wartości parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego dla stref klimatycznych Polski wyznaczonych na podstawie danych pomiarowych z 58 stacji meteorologicznych Polski oraz 68 stacji meteorologicznych zlokalizowanych w państwach sąsiednich na obszarze Europy Centralnej. Wartości parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego do określania mocy chłodniczej dla budynków przedstawiono na mapach Polski w podziale na obszary Voronoi oraz za pomocą stref klimatycznych rozdzielanych izoliniami oraz w postaci tabelarycznej.

EN

Design space cooling loads of building ventilation and air conditioning systems depend on many parameters of the external and internal space of buildings and their variability in a representative period taken for calculations. The value of space cooling loads for a building depends to the greatest extent on the total intensity of solar radiation and the parameters of the outside air. Calculation parameters of the outdoor air for cooling, ventilation and air conditioning must take into account the possibility of calculating the design cooling capacity of sensible heat and latent heat associated with drying the ventilation air. Therefore, the calculation parameters of the outside air should enable the determination of both its dry bulb temperature and the moisture content and enthalpy of the humid air. It is customary to calculate the cooling, ventilation and air-conditioning systems by designers using the climatic zones and the parameters of the outside air assigned to them, given in the withdrawn standard PN-B 03420: 1976 [1], compiled on the basis of meteorological data from the 1960s and 1970s. The article presents the values of the design parameters of the outside air for the Polish climatic zones determined on the basis of measurement data from 58 Polish meteorological stations and 68 meteorological stations located in the neighboring countries in the area of Central Europe. The values of the design parameters of the outside are presented on the maps of Poland divided into Voronoi areas and by means of climatic zones separated by isolines and in tabular form.

4

Adsorptive removal of cochineal red a dye from aqueous solutions using yeast

Borysiak Martyna, Gabruś Elżbieta

Chemical and Process Engineering

|

2020

|

Vol. 41, nr 2

105–-117

EN

This paper presents an experimental study on Cochineal Red A dye adsorptive removal by yeast. Batchequilibrium and kinetic tests were conducted in constant temperature of 30◦C for the dye’s initialconcentration range of 0.02–0.50 g/L (pH=3and 10) and 0.02–0.35 g/L (pH=7:6). The equilibriumwas reached after 105–120 min. Yeast demonstrated the adsorption capacity of 10.16 mg/g for acidicenvironment (pH=3) and slightly lower values (8.13 mg/g and 8.38 mg/g respectively) for neutral(pH=7:6) and alkaline environment (pH=10). The experimental equilibrium results were fitted withLangmuir, Freundlich, Sips and Toth isotherm models. Most of them (Freundlich model being theexception) were proven sufficient for the experimental data correlation. The adsorption kinetic studiesshowed that the pseudo-second order model fits better the experimental data than the pseudo-first-order model. Results achieved from intra-particle diffusion model indicate that powdered yeast are anonporous adsorbent. The percentage of solution discoloration reached a maximum value of 75% atpH=3for an initial dye concentration of 0.02 g/L.

5

Wyznaczenie izoterm adsorpcji dla adsorbentów na bazie dwutlenku tytanu

Hernet Julia, Kilimnik Sebastian, Migawa Klaudiusz

Postępy w Inżynierii Mechanicznej

|

2019

|

nr 14(7)

63--74

PL

Adsorpcja to jeden z ważniejszych procesów zachodzących na powierzchniach adsorbentów. Dokładne zbadanie właściwości sorpcyjnych pozwala także na sprecyzowanie dalszego zastosowania danego materiału. W badaniach ‒ w celu określenia właściwości badanych próbek dwutlenku tytanu oraz dwutlenku tytanu z dwutlenkiem manganu ‒ wyznaczano izotermy adsorpcji błękitu metylenowego na badanych materiałach: TiO2 oraz TiO2 + MnO2. Substancje te znajdują zastosowanie w procesie oczyszczania środowiska naturalnego z zanieczyszczeń spowodowanych produktami ropopochodnymi, które stanowią poważne zagrożenie dla całego ekosystemu. Badania laboratoryjne pozwalają na dokładniejsze poznanie właściwości sorbentów i określanie coraz nowocześniejszych i bardziej skutecznych sposobów utylizacji wycieków ropy naftowej i jej pochodnych zarówno podczas przerobu, transportu, jak i eksploatacji.

EN

Adsorption is one of the most important processes occurring on the surfaces of adsorbents. A thorough examination of sorption properties also allows the specification of further use of a given material. In order to determine the properties of the tested titanium dioxide and titanium dioxide with manganese dioxide samples, isotherms of methylene blue adsorption on the tested materials: TiO2 and TiO2 + MnO2 were determined. These substances are used in the process of cleaning the environment of pollution caused by petroleum products, which pose a serious threat to the entire ecosystem. Laboratory tests allow for a more accurate understanding of the properties of sorbent and determination of increasingly modern and more effective ways of utilizing oil spills and its derivatives during processing, transport and operation.

6

Studying the space of microclimate parameters of production premises

Gumen Olena, Spodyniuk Nadiia, Yablonskyi Petro

Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym

|

2019

|

Vol. 8 Nr 2

147--153

EN

The aim of the study is to find out, based on the project’s approach, the main components of the project on the research of the microclimate of industrial premises, and to substantiate, develop and apply a means of geometric analysis of the graphic dependencies of its parameters. A comparative analysis of the graphic dependencies indicates the significant effect of local exhaust ventilation on the character of the temperature field in the room. The comparative analysis of results makes it possible to analyze the insulation of isotherms, that is, the effect of local exhaust ventilation on the nature of their location in a cutting plane. The practical significance of the scientific results obtained in the work is to develop a new methodical approach based on the combination of physical and geometric modeling using a constructive device of applied multidimensional geometry, which can be an instrumental basis for the purposeful study of similar technological processes in the production premises.

PL

Celem badania jest opracowanie głównych elementów projektu dotyczących badania parametrów mikroklimatu pomieszczeń przemysłowych oraz opracowanie i zastosowanie metody analizy geometrycznej zależności graficznych do oceny tych parametrów. Analiza porównawcza zależności graficznych wskazuje na znaczący wpływ lokalnej wentylacji wyciągowej na charakter pola temperaturowego w pomieszczeniu. Analiza wyników umożliwia ocenę uzyskanych izoterm charakteryzujących wpływ lokalnejwentylacji wyciągowej na ich położenie w płaszczyźnie cięcia. Praktyczne znaczenie wyników uzyskanych w pracy polega na opracowaniu nowego podejścia metodycznego opartego na połączeniu modelowania fizycznego i geometrycznego, co może stanowić podstawę do badania podobnych procesów technologicznych w pomieszczeniach produkcyjnych.

7

A numerical method for viscous flow in a driven cavity with heat and concentration sources placed on its side wall

Ambethkar V., Basumatary L. R.

Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics

|

2018

|

Vol. 17, nr 3

17--30

EN

This paper proposes a method to numerically study viscous incompressible two-dimensional steady flow in a driven square cavity with heat and concentration sources placed on its side wall. The method proposed here is based on streamfunction-vorticity (Ψ-ξ) formulation. We have modified this formulation in such a way that it suits to solve the continuity, x and y-momentum, energy and mass transfer equations which are the governing equations of the problem under investigation in this study. No-slip and slip wall boundary conditions for velocity, temperature and concentration are defined on walls of a driven square cavity. In order to numerically compute the streamfunction Ψ, vorticityfunction ξ , temperature θ, concentration C and pressure P at different low, moderate and high Reynolds numbers, a general algorithm was proposed. The sequence of steps involved in this general algorithm are executed in a computer code, developed and run in a C compiler. We propose that, with the help of this code, one can easily compute the numerical solutions of the flow variables such as velocity, pressure, temperature, concentration, streamfunction, vorticityfunction and thereby depict and analyze streamlines, vortex lines, isotherms and isobars, in the driven square cavity for low, moderate and high Reynolds numbers. We have chosen suitable Prandtl and Schmidt numbers that enables us to define the average Nusselt and Sherwood numbers to study the heat ad mass transfer rates from the left wall of the cavity. The stability criterion of the numerical method used for solving the Poisson, vorticity transportation, energy and mass transfer has been given. Based on this criterion, we ought to choose appropriate time and space steps in numerical computations and thereby, we may obtain the desired accurate numerical solutions. The nature of the steady state solutions of the flow variables along the horizontal and vertical lines through the geometric center of the square cavity has been discussed and analyzed. To check the validity of the computer code used and corresponding numerical solutions of the flow variables obtained from this study, we have to compare these with established steady state solutions existing in the literature and they have to be found in good agreement.

8

Removal of Cr(VI) using a novel adsorbent modification. Ultrasonic method with apricot kernel shells

Kalipci E., Namal O. O.

Environment Protection Engineering

|

2018

|

Vol. 44, nr 3

79--93

EN

Raw apricot kernel shells (AKS) and ultrasound-modified apricot kernel shells were used as adsorbents for the removal of Cr(VI) from aqueous solutions. For raw and modified AKS, the experimental data well fitted to the Langmuir isotherm and adsorption kinetics was suited to pseudo-second order kinetic model indicating chemisorption as the rate-limiting step. For raw and modified AKS, maximum adsorption capacities obtained from the Langmuir adsorption model were 6.5 mg/g and 9.9 mg/g, respectively. Maximum Cr(VI) adsorption was obtained at a pH 2 and optimum stirring speed was determined as 250 rpm. After ultrasound modification, an increase for Cr(VI) adsorption was observed. Raw AKS as low-cost natural biomaterial can be preferred for the removal of Cr(VI) when compared to other adsorbents. Ultrasonic modification can be used to improve the efficiency of Cr(VI) removal.

9

Wpływ modyfikacji chemicznej lotnego popiołu węglowego na adsorpcję jonów ołowiu(II) w obecności jonów kadmu(II) w układzie jedno- i dwuskładnikowym

Soco E., Kalembkiewicz J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2016

|

T. 19, nr 1

81--95

PL

Celem badań było określenie wpływu modyfikacji chemicznej odpadowego lotnego popiołu węglowego (FA) za pomocą roztworów HNO3, CH3COONH4 (AcNH4), NaOH oraz dietyloditiokarbaminianu sodu (NaDDTC) na adsorpcję jonów ołowiu(II) w obecności jonów kadmu(II) w układzie jedno- i dwuskładnikowym. Analizowano modele izoterm adsorpcji w układzie jednoskładnikowym, m.in.: Freundlicha, Langmuira, Redlicha-Petersona, Jovanoviča, Fumkina- Fowlera-Guggenheima, Fowlera-Guggenheima-Jovanoviča-Freundlicha oraz Halseya, a także w układzie dwuskładnikowym za pomocą rozszerzonego modelu Langmuira, Langmuira- Freundlicha oraz Jaina-Snoeyinka. W testach laboratoryjnych badano równowagę oraz kinetykę adsorpcji. Adsorpcję jonów Pb(II) i Cd(II) w układzie jednoskładnikowym za pomocą FA, FA-NaOH i FA-AcNH4 dobrze opisuje model Langmuira oraz Redlicha-Petersona. Najwyższą wartość maksymalnej pojemności adsorpcyjnej uzyskano w przypadku FA-NaOH, która wynosiła 220 mg·g–1 s.m. oraz 55 mg·g–1 s.m. odpowiednio dla jonów Pb(II) i Cd(II). Badania wykazały, że FA-NaOH posiadają większą selektywność względem jonów Pb(II) niż względem jonów Cd(II), co jest związane z wielkością promienia uwodnionego jonu metalu i wartością pierwszej stałej równowagi reakcji hydrolizy. Otrzymane dane kinetyczne adsorpcji zostały dobrze wyrażone za pomocą modelu pseudo-drugiego rzędu (R2 = 0,998), natomiast wykazały bardzo słabe dopasowanie do modelu pseudo-pierwszego rzędu (R2 < 0,8). Przeanalizowano model Elovicha oraz model sorpcji wewnątrzziarnowej, który wykazał, że proces sorpcji jonów Pb(II) i Cd(II) jest kontrolowany przez dyfuzyjną warstwę graniczną oraz dyfuzję wewnątrz porów.

EN

The increasing demand for energy throughout the world has led to an increase in the utilization of coal and, subsequently, in the production of large quantities of fly ash as a waste product. In the light of the increasing quantity of fly ash, with a growing demand for electrical energy and hence for thermal power plants, the main challenges faced by the researchers and planners have been to solve the various environmental problems that arise due to the unused and surplus quantity of fly ash. Fly ash is composed of minerals such as quartz, mullite, subordinately hematite and magnetite, carbon, and a prevalent phase of amorphous aluminosilicate. These oxides are very effective adsorbents. Hence, fly ash can be a promising candidate material for heavy metals removal. The aim of this study was to investigate the chemical modifications of coal fly ash (FA) treated with HNO3, CH3COONH4 (AcNH4), and sodium diethyldithiocarbamate (NaDDTC) as an adsorbent for the removal of lead(II) and cadmium(II) ions in single- and bi-component system. In laboratory tests, the equilibrium and kinetic adsorption were examined. The adsorption isotherm models in single-component system were analysed, among others Freundlich, Langmuir, Redlich-Peterson, Jovanovič, Fumkin-Fowler-Guggenheim, Fowler-Guggenheim-Jovanovič-Freundlich, and Halsey, as well as in bi-component system by means of extended Langmuir, Langmuir-Freundlich, and Jain-Snoeyink models. The maximum Pb(II) and Cd(II) ions adsorption capacity obtained from the Langmuir model can be grouped in the following order: FA-NaOH > FA-AcNH4 > FA > FA-NaDDTC > FA-HNO3. Adsorption of Pb(II) and Cd(II) ions in single-component system, both the Langmuir and Redlich-Peterson models for the FA, FA-NaOH, and FA-AcNH4 could be fitted to experimental data. The maximum monolayer adsorption capacity of the FA-NaOH was found to be 220 mg·g–1 dry mass and 55 mg·g–1 dry mass for Pb(II) and Cd(II) ions respectively. Equilibrium experiments shows that the selectivity of FA-NaOH towards Pb(II) ions is greater than that of Cd(II) ions, which is related to their hydrated ionic radius and first hydrolysis equilibrium constant. The adsorption kinetics data were well fitted by a pseudo-second-order rate model (R2 = 0.998) but showed a very poor fit for the pseudo-first order model (R2 < 0.8). The Elovich and intra-particle model were analysed, also revealed that there are two separate stages in the sorption process, namely, the external diffusion and the inter-particle diffusion. It was found that the chemical enhancement of coal fly ash by NaOH treatment yields an effective and economically feasible material for the treatment of Pb(II) and Cd(II) ions-containing effluents.

10

Adsorpcja lotnych związków organicznych na węglu aktywnym

Buczek B., Kozera P.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 3

347-350

PL

Wzrost produkcji przemysłowej powoduje problemy zarówno z odpadami, jak i wzrastającym zanieczyszczeniem atmosfery. Technologia adsorpcyjna wykorzystywana jest do kontrolowania emisji i odzyskiwania lotnych związków organicznych (LZO). Badano właściwości dwóch handlowych węgli aktywnych oraz węgla wytwarzanego w skali laboratoryjnej, pochodzących z różnych prekursorów. Oceniono strukturę porowatą węgli na podstawie izoterm adsorpcji i desorpcji argonu. Porównywano właściwości adsorpcyjne węgli aktywnych dla takich adsorbatów, jak alkohol metylowy, aceton oraz toluen.

EN

MeOH, PhMe and Me₂CO at 298 K. The pore texture of activated carbons was evaluated based on argon adsorptiondesorption isotherms.

11

Removal of Cr(III) ions from water and wastewater by sorption onto peats and clays occurring in an overburden of lignite beds in central Poland

Kyzioł-Komosińska J., Rosik-Dulewska Cz., Dzieniszewska A., Pająk M., Krzyżewska I.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 1

5--22

EN

Sorption capacities of low-moor peats and Neogene clays from the overburden of lignite beds in Central Poland for Cr(III) ions as chloride and metalorganic complex ions have been investigated. The binding mechanisms and sorption parameters were determined based on the Freundlich and Langmuir nonlinear sorption isotherms. The sorption capacities of studied materials for Cr(III) ions depended on their properties (porosity, average pore diameters, specific surface area and content of Fe hydroxyoxides) as well as charge of Cr(III) ions, functional groups and their diagonal lengths. Cr(III) ions from chlorides were bound onto sorbents via Coulomb attraction and by Fe hydroxy-oxides. However the complex Cr(III) ions were bound to the sorbent surface via hydrogen bonds between the dye -OH groups and =O of the sorbent functional groups. The equation parameters of sorption isotherms indicate cooperative heterogeneous adsorption at low Cr(III) concentrations and chemisorption at high Cr(III) concentrations

12

Removal of chromium from aqueous solutions using Derris indica wood based activated carbon. Adsorption batch studies

Ulaganathan S., Govindan V.

Environment Protection Engineering

|

2013

|

Vol. 39, nr 3

21--29

EN

Adsorption efficiency in removal of chromium from waste water has been studied using Derris indica based activated carbon by conducting batch adsorption tests. Adsorption kinetics of chromium removal by Derris indica was examined by varying factors such as pH and concentration of synthetic solution and dosage of activated carbon. It has been found that the Derris indica based activated carbon is able to remove 80 mg/dm3 of chromium from aqueous solution by dosage of 0.8 g/150 cm3 with optimum contact time of 15 min. The isotherm data confirms with both Langmuir and Freundlich isotherm forms.

13

Zastosowanie nowej izotermy typu klaster w analizie równowagi adsorpcyjnej amylobenzenu w kolumnach chromatograficznych pracujących w odwróconym układzie faz

Gubernak M., Zapała W., Kaczmarski K.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2004

|

T. 25, z. 3/1

963-968

PL

Do opisu procesu adsorpcji amylobenzenu w kolumnach RP-8e, RP-18e i RP-30 w układach z fazą ruchomą złożoną z metanolu i wody (80:20, v/v), zaproponowano nową izotermę typu klaster. W modelu założono możliwość niezależnej adsorpcji klastrów substancji badanej chromatograficznie na powierzchni adsorbentu. Przeprowadzono walidację proponowanej izotermy przez porównanie doświadczalnych krzywych przebicia z symulacjami teoretycznymi prowadzonymi za pomocą modelu Transportowo -Dyspersyjnego (TD).

EN

For the purpose of description the adsorption process of amylbenzene on a C8, C18 and C30 - bonded silica stationary phase with methanol-water (80:20, v/v) as the mobile phase was proposed as a novel adsorption model called the cluster isotherm model. The model assuming possibility of independent adsorption of analyte clusters on the longer C30 and shorter C8 chains. The validation of the proposed isotherm was made by comparison of experimental breakthrough profiles obtained for RP-8e and RP-30 columns with theoretical simulation using Transport-Dispersive model.