Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetic investigations of heterogeneous reactor processes – Optimization of experiments

Szałek Adrian, Szukiewicz Mirosław, Chmiel-Szukiewicz Elżbieta

Chemical and Process Engineering

|

2021

|

Vol. 42, nr 1

35-–41

EN

A series of steps taken to determine a kinetic equation that describes hydrogenation of propene on nickel catalyst is presented in this study. Mixed factorial design approach, belongs to designing of experiments methods was used to plane experiments. The investigations showed that the method applied makes possible determination of the kinetic equation in a relatively fast and cheap manner since only a few measurement points is required. The equation obtained was verified experimentally and statistically. Both tests showed satisfactory precision of anticipated values of the process rate.

2

Random jumps with free partially deterministic coalescence

Pilorz Krzysztof

Mathematica Applicanda

|

2019

|

Vol. 47, no. 1

141--150

EN

The aim of this paper is to discuss a special case of a coalescing random jumps model of infinitely many jumping individuals. Jumps are embedded with repulsion at the target point and coalescence kernel is defined in such a way that for two coalescing individuals the result is deterministically defined. A possible approach to study the dynamics of the system numerically is discussed. It is based on a Poisson approximation of states of the system. Some interesting results of simulations are showed.

PL

Celem niniejszego artykułu jest omówienie szczególnego przypadku modelu skoków z odpychaniem oraz ze sklejaniem opisującego dynamikę nieskończonej liczby agentów. Skoki są wyposażone w mechanizm odpychania oparty o punkt docelowy skoku. Jądro koalescencji jest zdefiniowane w taki sposób, że wynik sklejania dwóch agentów jest określony w sposób deterministyczny. Podany został przykład podejścia do badania numerycznego dynamiki tego modelu opierający się o przybliżanie stanów układu miarami Poissona. Pokazano kilka ciekawych rezultatów takich symulacji.

3

The effect of elastic and inelastic scattering on electronic transport in open systems

Kulinowski Karol, Wołoszyn Maciej, Radecka Marta, Spisak Bartłomiej J.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2019

|

Vol. 29, no. 3

427--437

EN

The purpose of this study is to apply the distribution function formalism to the problem of electronic transport in open systems, and to numerically solve the kinetic equation with a dissipation term. This term is modeled within the relaxation time approximation and contains two parts, corresponding to elastic or inelastic processes. The collision operator is approximated as a sum of the semi-classical energy dissipation term and the momentum relaxation term, which randomizes the momentum but does not change the energy. As a result, the distribution of charge carriers changes due to the dissipation processes, which has a profound impact on the electronic transport through the simulated region discussed in terms of the current–voltage characteristics and their modification caused by the scattering. Measurements of the current–voltage characteristics for titanium dioxide thin layers are also presented, and compared with the results of numerical calculations.

4

Kinetics of the reaction of CIS - and trans-PtCl4(NH3)2 Complexes in Aqueous Solution, in the Presence of Ethanol

Pacławski K., Luty-Błocho M.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2016

|

R. 61, nr 10

435--443

EN

In this work the kinetic data for the reactions of cis- and trans-PtCl4(NH3)2 complexes with ethanol have been determined. Obtained values of the rate constants determined for different conditions of reactants concentration as well as different temperature indicate that in aqueous solution with pH = 12 the reaction is relatively slow and leads to the cis- and trans-PtCl2(NH3)2 species formation, respectively. Using obtained kinetic results, supported with DFT calculations, the possible mechanism of electron transfer involving the chloride ligand-ethanol bridge formation has been suggested. It was found that the values of enthalpy and entropy of activation correlate well with the difference between the rate constants of both reacting pairs as well as with the difference between HOMO and LUMO energy levels of reagents. From the obtained results, the parallel paths of the cis- and trans-PtCl4(NH3)2 reactions, i.e. reduction and hydrolysis of platinum(IV) complexes, were also suggested.

PL

W artykule przedstawiono dane kinetyczne reakcji kompleksów cis- i trans-PtCIJNHJ2 z etanolem. Wartości stałych szybkości wyznaczone w różnych warunkach stężenia reagentów oraz w różnych temperaturach wskazują, że w roztworach wodnych o pH =12, reakcja jest względnie wolna i prowadzi to utworzenia odpowiednio cis- itrans-PtO2(NHj2. Używając otrzymanych danych kinetycznych oraz obliczeń DFJ, zaproponowano możliwy mechanizm przekazania elektronu obejmujący utworzenie mostka: Ugand chlorkowy-etanol. Wykazano, że wartości entalpii i entropii aktywacji dobrze korelują z różnicą pomiędzy stałymi szybkości reakcji obydwu par reagentów, jak również z różnicą pomiędzy poziomami ener¬getycznymi HOMO i UJMO reagentów. Na podstawie otrzymanych danych oraz dyskusji wyników zaproponowano równoległe ścieżki reakcji cis-i trans-PtCIJNHJj takie jak redukcję i hydrolizę platyny(IV).

5

Modelling of aerobic biodegradation of phenol by Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain

Szczyrba E., Szczotka A., Bartelmus G.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

533--543

EN

The microbial degradation of phenol by Stenotrophomonas maltophilia KB2 strain was studied. The purpose of experiments was to determine optimal environmental conditions for bacterial growth and to develop equation describing both the rate of cell growth and biodegradation rate of phenol. Microbial growth tests in the presence of phenol as the sole carbon and energy source were conducted in batch reactor for different initial concentration of the degraded compound changed in the range of 25-500 g·m–3. The kinetic experiments were performed in optimal environmental conditions (30ºC, pH 7). The Haldane inhibitory model with the values of constants: μm = 0.9 h–1, Ks = 48.97 g·m–3, Ki = 256.12 g·m–3 predicted the experimental data with the best accuracy. The obtained data-base made it possible also to determine the values of biomass yield coefficient, (YXS)obs = 0.614, and the endogenous decay coefficient, kd = 0.05 h–1.

PL

Przedmiotem badań była kinetyka biodegradacji fenolu przez bakterie Stenotrophomonas maltophilia KB2. Szczep ten został wyizolowany z osadu czynnego oczyszczalni ścieków komunalnych w Bytomiu-Miechowicach i jest obecnie przechowywany w kolekcji VTT (Finlandia) pod numerem E-113137. Eksperymenty kinetyczne prowadzono w reaktorze okresowym, zmieniając w kolejnych eksperymentach stężenie fenolu, który był dla testowanego szczepu jedynym źródłem węgla i energii, w zakresie 25-500 g·m–3. Testy kinetyczne poprzedzone zostały serią hodowli prowadzonych w zmiennych warunkach środowiskowych (5 ≤ pH ≥ 8; 22ºC ≤ t ≥ 42ºC; początkowe stężenie biomasy 22-92 gdcw·m–3) w celu określenia warunków hodowli najkorzystniejszych dla wzrostu stosowanych mikroorganizmów. Były to: pH 7, t = 30ºC, początkowe stężenie biomasy ~61,3 gdcw·m–3 i przy takich wartościach testowanych parametrów przeprowadzono wszystkie eksperymenty kinetyczne. Testy kinetyczne wykazały, że dla początkowych stężeń fenolu w roztworze większych od ~100 g·m–3 zaczyna być widoczny inhibitujący wpływ substratu na wzrost mikroorganizmów. Zatem, do opisu kinetyki wzrostu szczepu KB2 na fenolu wybrano model Haldane. Parametry tego równania wyestymowano w oparciu o własną bazę danych eksperymentalnych. Są to: μm = 0,9 h–1; Ks = 48,97 g·m–3, Ki = 256,12 g·m–3. Opracowane równanie kinetyczne przybliża dane eksperymentalne ze średnim błędem procentowym nieprzekraczającym 5% (R2 = 0,95). Przeprowadzone testy pozwoliły również na wyznaczenie średniej wartości współczynnika wydajności biomasy ((Yxs)obs = 0,614), który umożliwia transformację zależności opisującej szybkość wzrostu mikroorganizmów w równanie opisujące szybkość biodegradacji fenolu. Wyznaczony został również współczynnik endogennego zamierania, kd = 0,05 h–1, którego wartość jest niezbędna przy modelowaniu układów kometabolicznych, w których fenol jest substratem wzrostowym. Badania wykazały, że szczep Stenotrophomonas maltophilia KB2 jest dobrym materiałem do zastosowań przemysłowych (krótka faza zastoju, duża aktywność biodegradacyjna, optymalna szybkość wzrostu osiągana przy stosunkowo dużych stężeniach fenolu w roztworze).

6

Reactor of catalytic methane oxidation from ventilation air - from laboratory to quarter-technical scale prototype

Stasińska B., Nazimek D., Kuśmierz M., Marcewicz-Kuba A.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 3

331-337

EN

This paper presents an application of laboratory research results of kinetics methane oxidation generated in the gradientless reactor for formulating the parameters of a quarter-technical scale reactor. The experimental data obtained in the laboratory scale were found to correlate well with theoretical calculations. Hence, the results led to propose the parameters for the quarter-technical scale prototype reactor.

PL

W pracy przedstawiono zastosowanie wyników badań laboratoryjnych kinetyki utleniania metanu uzyskanych w reaktorze bezgradientowym do opracowania parametrów reaktora w skali ćwierć-technicznej. Zaobserwowano wysoką zgodność danych obliczonych teoretycznie z danymi doświadczalnymi uzyskanymi w skali wielkolaboratoryjnej. Uzyskany rezultat pozwolił na zaproponowanie parametrów prototypu reaktora w skali ćwierć-technicznej.

7

Kinetyka rozpadu struktury ausferrytycznej miedziowo-niklowego żeliwa ADI

Gazda A.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2010

|

T. 50, z. 4

5-15

PL

Do wyznaczenia kinetyki rozpadu ausferrytu w miedziowo-niklowym żeliwie ADI zastosowano model kinetyczny Johnsona-Mehla-Avramiego (JMA), przystosowany do badań prowadzonych w warunkach nieizotermicznych. Wykorzystując program Netzsch Thermokinetics 3 oraz metodę regresji liniowej dopasowano dane eksperymentalne uzyskane metodą różniczkowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Uzyskane wartości energii aktywacji są większe od energii aktywacji dyfuzji węgla w austenicie i mieszczą się w przedziale 150-240 kJ/mol w zależności od temperatury przemiany izotermicznej, wykazując dobrą zgodność z danymi literaturowymi. W badanych stopach, wpływ miedzi i niklu na kinetykę nie jest znaczny, lecz ze wzrostem zawartości niklu przy niskiej koncentracji miedzi w stopie, rośnie energia aktywacji rozpadu termicznego ausferrytu, co świadczy o wzroście jego stabilności. Z punktu widzenia wpływu pierwiastków stopowych na stabilność termiczną ausferrytu zawartość 0,5% wag.Cu i 1,5% wag. Ni w składzie miedziowo-niklowego żeliwa ADI wydaje się optymalna. Uzyskane wyniki prowadzą również do wniosku, że równoczesne powiększanie zawartości Cu i Ni w żeliwie miedziowo-niklowym nie jest celowe.

EN

To determine the kinetics of ausferrite decomposition in copper-nickel ADI, a kinetic model of Johnson-Mehl-Avrami (JMA), designed for the investigations under non-isothermal conditions, was used. Applying the Netzsch Thermokinetics 3 programme and the method of linear regression, the experimental data obtained by differential scanning calorimetry (DSC) were fitted. The obtained activation energy values were higher than the activation energy of carbon diffusion in austenite and were comprised in the range of 150-240 kJ/mole, depending on the temperature of isothermal transformation, thus showing good agreement with the literature data. In the examined alloys, the influence of copper and nickel on the kinetics is not significant, but with increasing nickel content at low concentrations of copper, the activation energy of the thermal decomposition of ausferrite increases, which indicates an increase in its stability. In terms of the alloying elements impact on the thermal stability of ausferrite, the composition of copper-nickel ADI equal to 0.5 wt. % Cu and 1.5 wt. % Ni seems to be optimal. The obtained results also lead to the conclusion that the simultaneous increase of Cu and Ni content in the copper-nickel cast iron is not intentional.

8

Estimation of kinetic parameters for the homogeneous oxidation of lean methane .air mixtures based on experimental temperature profiles

Pawlaczyk A., Gosiewski K.

Chemical and Process Engineering

|

2009

|

Vol. 30, z. 1

139-147

EN

The problem of the estimation of parameters of a kinetic equation has been presented for a homogeneous oxidation of lean methane.air mixture occurring in coal-mine ventilation air. The knowledge of both the kinetic parameters and a reliable kinetic equation is necessary for simulating the combustion of methane or mathematical modelling of the reactor. Estimation was carried out for 3 options with different initial conditions, assuming that methane is oxidized in a single step to CO2 and H2O.

PL

Przedstawiono problem oceny parametrów równania kinetycznego homogenicznego spalania mieszanin metan.powietrze o małej zawartości metanu, jakie występują w powietrzu wentylacyjnym kopalń węgla kamiennego. Znajomość zarówno parametrów kinetycznych, jak i wiarygodnych postaci równań kinetycznych jest niezbędna do symulacji procesu spalania metanu oraz modelowania reaktora, w którym to spalanie zachodzi. Oszacowanie prowadzono w trzech wariantach, z różnymi warunkami początkowymi; założono, że metan utlenia się bezpośrednio do CO2 i H2O.

9

Kinetics of esterification of methacrylic acid with n-butanol and butanol-2 in the presence of some heteropolyacids as catalysts

Witczak T.

Chemical and Process Engineering

|

2008

|

Vol. 29, z. 4

869-882

EN

The results of investigations of kinetics of esterification of methacrylic acid with n-butanol and butanol- 2 in the presence of some heteropolyacids as catalysts have been presented. In the study, the effects of temperature, initial concentration and concentration of the catalyst on the course of the esterification process have also been determined. The parameters of kinetic equations and the equlibrium constants have been established. It was found that the kinetics investigate reactions is non-elementary.

PL

Przedstawiono wyniki badań kinetycznych estryfikacji kwasu metakrylowego n-butanolem i butanolem- 2, w obecności wybranych heteropolikwasów jako katalizatorów. Oceniono wpływ temperatury, początkowego stosunku molowego reagentów oraz stężenia katalizatora na przebieg procesu. Wyznaczono parametry równań kinetycznych oraz stałe równowagi chemicznej. Dla badanych reakcji uzyskano nieelementarną postać równania kinetycznego.

10

Kinetyka uwodornienia benzenu na katalizatorze niklowym w warunkach przemysłowych

Stołecki K., Gołębiowski A., Borowiecki T.

Przemysł Chemiczny

|

2004

|

T. 83, nr 11

564-566

PL

Wyznaczono zależności kinetyczne w reakcji uwodornienia benzenu na katalizatorze KUB-3 w laboratoryjnym reaktorze Temkina w zakresie parametrów procesu przemysłowego. Zaproponowano równanie kinetyczne opisujące szybkość reakcji w funkcji temperatury, stopnia przemiany, ciśnienia i stosunku wodór/benzen.

EN

A method was developed for differential kinetic studies run in a Temkin reactor under conditions of initial reaction rate over a 45% NiO/AI2O3-CaO (KUB-3) catalyst, φ 5 mm, 7 grains kept in a thermostated channel and sepd. by glass spheres. The reactor was operated in a differential regime, conversion ≤ 10%, with the bed working under nearly isothermic conditions. Studies on the effects of temp. (t = 150-250°C at 0.3 MPa), deg. of C6H6 → C6H12 conversion (x = 5-80%) overall pressure (p = 0.2-0.6 MPa at 200°C), and H2/C6H6 mole ratio (s = 0.5-7 at 200°C, 0.3 MPa) showed the hydrogenation rate (rB) to follow Authors' original empirical eqn., rB = A · f(t) · f(x) · f(p) · f(s) · (1-Kx/Kp), where A = const (at 200°C, 0.3 MPa, s = 3, x = 5%); f(t), f(x), f(p) and f(s) - polynomials of the resp. variables, and the term in parentheses describes the distance from equil.

11

On the applicability of Arrhenius equation to accelerated ageing tests. The case of alum-impregnated cellulose

Barański A., Dziembaj R., Konieczna-Molenda A., Łagan J.M., Walas S.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2004

|

Vol. 6, nr 1

1--8

EN

The kinetics of degradation of artificially aged, aluminum-sulphate-impregnated paper samples has been measured viscometrically. The full applicability of Ekenstam equation, characteristic of acid hydrolysis of cellulose, proved to be restricted to the region of the low degradation temperatures and/or low Al-contents only. The importance of other degradation processes was growing at higher temperatures and/or Al-contents, thus leading to inadequacy of a simple Arrhenius plot used for the extrapolation of the predicted degradation time to the conditions commonly applied in libraries and archives. Application of mixed-control type of kinetic equation, taking into account the other processes (e.g. oxidation), seems to be inevitable. This would result in taking into consideration at least two Arrhenius-type plots for at least two different rate constants.

12

Modelling of the shock-to-detonation transition in condensed explosives

Trzciński W. A.

Journal of Technical Physics

|

2003

|

Vol. 44, no 1

35-48

EN

In the present work, a model describing the phenomena of initiation of detonation in condensed explosive by a shock wave is proposed. The model is adjusted to the system corresponding to the so-called wedge test, which is used for determination of the shock sensitivity of explosives. The system is described, the problem of initiation is formulated and the method of solution of the problem is presented. The results of modelling are compared with the wedge test data given in literature. It is proved that the model proposed can be applied for determination of the rate of chemical decomposition of explosives (the so-called macrokinetic equation).

13

Model aproksymacyjny procesu dyfuzji z reakcją chemiczną - zastosowanie do modelowania reaktora heterogenicznego

Szulkiewicz M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3E

1363--1368

PL

W pracy przedstawiono sposób wykorzystania aproksymacyjnego modelu ziarna katalizatora dla izotermicznego procesu opisanego nieliniowym równaniem kinetycznym. Przeprowadzone obliczenia (przy wykorzystaniu różnego typu równań kinetycznych, w szerokim zakresie zmian wartości parametrów modelu) potwierdziły przydatność modelu aproksymacyjnego. Opracowano także kryterium pozwalające określić możliwość wykorzystania modelu aproksymacyjnego na podstawie warunków prowadzenia procesu i równania kinetycznego.

EN

An application of approximate model of catalyst pellet for modeling of fixed-bed reactor is presented. Die calculations which have been carried out confirm high usefulness of the proposed model. For practical purposes, a criterion of evaluation whether LDF formula can be use with sufficiently small error was presented.