W pracy przeanalizowano typowe przypadki reaktora wielofunkcyjnego. Wskazano na korzyści i trudności wynikające z zastosowania takiego rozwiązania procesowego, zaproponowano kryterium oceny i wyznaczono przypadki o największym potencjale aplikacyjnym.
EN
In the study, typical cases of multifunctional reactor were analyzed. Advantages and difficulties that eventuate from the process application and evaluation criteria with the most application potential cases were indicated.
Scharakteryzowano rolę i zasady stosowania reaktorów wielofunkcyjnych zarówno w nowobudowanych zakładach oczyszczania wody, jak i zakładach modernizowanych, poprzez wprowadzenie dodatkowej funkcji do reaktorów już pracujących. Na pod-stawie przeprowadzonej analizy wykazano, że zaletą tego typu rozwiązań, poza zmniejszeniem kosztów inwestycyjnych i mniejszym zapotrzebowaniem zakładu oczyszczania na powierzchnię, jest możliwość elastycznego reagowania na zmiany jakości ujmowanej wody. Reaktory wielofunkcyjne mogą stanowić substytut zintegrowanego układu oczyszczania wody lub jeden z jego elementów. Występują również reaktory, w których dodatkowe funkcje - jak aktywność biologiczna - powstają spontanicznie (np. kolumny adsorpcyjne z GWA czy też filtry powolne). Wykazano, że bardzo atrakcyjną alternatywę dla klasycznych reaktorów wielofunkcyjnych stanowią reaktory membranowe i ich modyfikacje. Identyfikacja zjawisk zachodzących w reaktorach wielofunkcyjnych pozwala na konstrukcję zaprezentowanych w pracy modeli matematycznych, które mogą znaleźć zastosowanie do optymalizacji układów technologicznych oczyszczania wody. Podkreślono, że praktyczne wykorzystanie podanych modeli matematycznych wymaga określenia wartości ich poszczególnych parametrów zarówno metodami analitycznymi, jak i w modelowych badaniach laboratoryjnych, a także ich kalibracji.
EN
The role of multipurpose reactors and the principles of their application were analyzed, taking into account newly constructed water treatment plants and those modernized by imparting additional functions to the reactors being operated there. The results of this analysis have demonstrated that such approach offers a number of benefits, not only reducing the capital costs and space demands, but also enabling a flexible response to any variations observed in the quality of the taken-in water. A multipurpose reactor may become a substitute for an integrated water treatment system or for one of its elements. Also available are reactors where additional functions (such as biological activity) are generated spontaneously (e.g. GAC adsorption columns or slow filters). It has, furthermore, been demonstrated that membrane reactors, as well as their modifications, constitute a very attractive alternative to classical multipurpose reactors. The identification of the phenomena occurring in multipurpose reactors makes it possible to construct mathematical models which can be used for the optimization of water treatment trains (such models are shown in the present paper). It has been emphasized that if the models are to be used for engineering applications, their parameters have to be established by analytical methods and laboratory model tests, and the models themselves should be calibrated.
Wykonano prototypowy bioreaktor membranowy, przystosowany do pracy z dowolną postacią biokatalizatora. Urządzenie jest przystosowane do sterylizacji. Wszystkie parametry procesowe i fizykochemiczne są sterowane przez centralny komputer. Urządzenie zostało pomyślnie przetestowane i jest przystosowane do realizacji technologii występujących w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym czy chemicznym.
EN
A prototype of membrane bioreactor for various types of biocataltyst was constructed. The device is adapted to sterilization. All process and physicochemical parameters are controlled by a central computer. The unit was successfully tested and adjusted for implementation in pharmaceutical, food and chemical technologies.
In the paper multifunctional reactors, which are a practical implementation of the concept of chemical processes integration are presented. A general classification and characteristics of multifunctional reactors employed to execute the reactive separation processes have been given. Adsorptive and chromato-graphic reactors have been chosen to present and discuss main advantages and difficulties of reactive separation processes.
Two main multifunctional reactors, which are used in water treatment systems: up-flow direct filtration reactors with sand bed and up-flow direct filtration reactors with activated carbon bed are described. The mathematical description of the unit processes (coagulation, floccula-tion, filtration, sedimentation, adsorption) that take place during the operation of these reactors has been derived. The mathematical models enable to predict and determine the effectiveness of purification and reactors operation time. This study presents a modelling approach to investigate these systems and identifies essential parameters and analytical data that are required.
Przedstawiono opracowane metody modelowania procesów destylacji reaktywnej prowadzonych w reaktorach o działaniu okresowym i półokresowym. Badania doświadczalne oraz modelowanie tych procesów prowadzono dla reakcji homogenicznej (reakcja estryfikacji) oraz heterogenicznej (reakcja nitrowania w układzie ciecz-ciecz i ciecz-ciecz-ciało stałe).
EN
The modeling methods have been elaborated for the reactive distillation carried out in batch and semibatch reactors. Experimental studies and modeling have been performed for homogeneous reaction (esterification reaction) and heterogeneous reaction (nitration reaction carried out in the liquid-liquid and the liquid-liquid-solid systems).
W pracy przedstawiono zasadę działania reaktora kalorymetrycznego w zastosowaniu do badania katalitycznej reakcji chemicznej prowadzonej w heterogenicznym układzie ciecz-ciecz z równoczesną destylacją produktu. Omówiono metodykę prowadzenia pomiarów i obliczeń oraz przedstawiono przykładowe wyniki. Przeprowadzono analizę procesu oraz ustalono przesłanki do stworzenia uniwersalnego modelu badanego typu reaktora wielofunkcyjnego.
EN
Reaction calorimeter has been here applied to investigate a catalytic chemical reaction performed in the heterogeneous liquid-liquid system with a simultaneous distillation of the product. The method of performing experiments as well as calculations has been explained in many details and typical results obtained have been presented. The results and the process have been analysed to establish an universal model of the multifunctional reactor of the type employed.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.