Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Prognozowanie przebiegu rozkładu H2O2 w reaktorze rurowym ze stałym złożem katalazy Terminox Ultra. Cz. I, Ocena oporów dyfuzyjnych

Grubecki I.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 3

74--75

PL

Przeprowadzono ocenę oporów dyfuzyjnych dla procesu rozkładu nadtlenku wodoru przez komercyjną katalazę Terminox Ultra immobilizowaną na powierzchni nieporowatych kulek szklanych. Oceny dokonano w oparciu o wcześniejszą analizę, na podstawie której określono model zewnętrznego transportu masy oraz wartości stałych szybkości reakcji (kR). Pokazano, że dla Q ≥ 15 cm3min-1 najwolniejszym etapem jest dyfuzja wewnątrz biokatalizatora, natomiast dla Q < 15 cm3min-1 transport masy w warstwie ciekłej otaczającej biokatalizator. Przeprowadzona ocena w pełni uzasadnia zastosowanie globalnego współczynnika efektywności jako wielkości wyrażającej wpływ oporów dyfuzyjnych.

EN

Evaluation of diffusive resistance for hydrogen peroxide decomposition by Terminox Ultra catalase immobilized on the surface of nonporous glass beads was carried out. The evaluation was made on basis of earlier analysis in which the external mass transfer model was developed with the intrinsic constant rate for reaction and deactivation. It was shown that the slowest step is the internal diffusive resistance inside the biocatalyst forQ ≥ 15 cm3min-1 and the external diffusive resistance in the liquid layer surrounding the biocatalyst for Q < 15 cm3min-1'. The conducted analysis justifies the introduction of global effectiveness factor expressing the effect of diffusive resistance.

2

Prognozowanie przebiegu rozkładu H2O2 w reaktorze rurowym ze stałym złożem katalazy Termitiox Ultra. Cz. II, Przepływ tłokowy

Grubecki I.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 4

118--119

PL

Przeanalizowano zachowanie izotermicznego reaktora rurowego z przepływem tłokowym do rozkładu nadtlenku wodoru przez immobilizowaną katalazę Terminox Ultra. Analizę oparto o parametry kinetyczne i transportu masy wyznaczone w reaktorze modelowym dla rozważanego procesu uwzględniając przy tym opory dyfuzyjne. Oszacowano przeciętny stopień przemiany na wylocie z reaktora dla różnych natężeń przepływu oraz różnych temperatur. Wykazano, że zewnętrzne opory dyfuzyjne nie powinny być pomijane i globalny współczynnik efektywności powinien być zastosowany w celu ich określenia. Pokazano ponadto, że w każdym przypadku można wskazać takie natężenie przepływu oraz taką, że w każdym przypadku można wskazać takie natężenie przepływu oraz taką temperaturę procesu, które będą maksymalizowały przeciętny wylotowy stopień przemiany.

EN

The behavior of isothermal plug flow reactor performing hydrogen peroxide decomposition by immobilized Terminox Ultra catalase is studied. A model was based on kinetic, hydrodynamic and mass transfer parameters previously obtained for the analyzed process. The average H2O2 conversion at the bioreactor outlet was calculated for various temperatures and feed flow rates. The diffusive resistance was taken into account. It was shown that in the process under considerations the external diffusive resistance should not be ignored compared to internal one and the global effectiveness factor should be employed. Furthermore, it was shown that in all cases the feed flow rate and process temperature maximizing the average hydrogen peroxide conversion at the bioreactor outlet can be indicated.

3

Wpływ rodzaju czynnika zgazowującego na parametry gazu ze zgazowania osadów ściekowych

Werle S.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

440--452

EN

Today, there is a rising interest in many countries in biomass utilization (e.g. combustion, co-combustion, gasification and pyrolysis). This is a result of the limited reserves of fossil fuels (and because of security of energy supplies in a world) and environmental and climate regulations on CO2 emissions. Sewage sludge is a solid, semisolid, or liquid residue that results after the treatment process of waste water. During the last twenty years, there has been a major change in the way that sludge is disposed. As a result, there is a large and pressing need for the development of thermal methods for the disposal of sewage sludge. Gasification has several advantages over a traditional combustion process. It is the process of converting a solid fuel into a gaseous fuel using gasification agent (e.g. O2, atmospheric air, H2O (g) and others). This gaseous fuel can be used for the generation of useful form of final energy. It can be also used in such processes as the drying of sewage sludge directly on waste treatment plant. Volume of produced gas is lower in comparison of volume of flue gas from combustion process. This is due to the fact that gasification is the process characterizing by low level gasification agent environment. Gasification agent strong influence on the gasification gas composition.In order check the influence of the gasification agent on the gasification gas composition equilibrium calculation of sewage sludge gasification process have been done. It was assumed that the gasification process was carried out in a downdraft fixed bed gasifier. In that way, the amount of tar at the end of the process is very low because the most of it is combusted in the oxidation zone. For that reason tars are ignored in the model, and the only species created during the process are CO, CO2, H2O, H2, CH2, N2 and O2. Two assumptions made during the calculations are important. Firstly, it was assumed that the residence time of the reactants in the reactor is long enough to achieve an equilibrium, which has also been confirmed by the authors and secondly, it was assumed that all of the carbon in the sewage sludge is gasified, so the formation of charcoal can be neglected. The calculation of the composition of the gasification gas was done for two types of sewage sludge analyzed. Gaseq software was used to calculation.Results shows that using hydrogen and water vapor as a gasification agent gives chance to produce gas with the highest lower calorific value. Nevertheless taking into consideration that those agents are expensive and not open for general use, atmospheric air seems to be better. It was the main reason that calculation results with the atmospheric air as a gasification agent was compared with experimental results. For the purpose of experimental investigations, a laboratory system was designed and built. Calculation and experimental results shows strong agreement.

4

Otrzymywanie paliwa gazowego na drodze zgazowania osadów ściekowych

Werle S., Wilk R. K.

Rynek Energii

|

2012

|

Nr 4

94--97

PL

Osady ściekowe są przykładem zasobów biomasy, które są wykorzystywane w niedostatecznym stopniu. Proces zgazowania ma spośród termicznych metod utylizacji najwięcej zalet prowadząc między innymi do otrzymania palnego gazu, który może być alternatywą do tradycyjnych paliw gazowych. Mimo to zgazowanie osadów ściekowych (w przeciwieństwie do innych form biomasy stałej jak np. drewno, odpady rolnicze i uprawy energetyczne) jest wciąż proce-sem niewystarczająco rozpoznanym. W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych procesu zgazowania osadów ściekowych w reaktorze ze złoże stałym, którym dysponuje Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej. Określono wpływ rodzaju granulatu osadu ściekowego na skład otrzymanego gazu palnego.

EN

Currently, the predominant method for the disposal of sewage sludge is storage and application on agricultural land, both of which are highly unfavorable. The significant amount of stored sewage sludge and the lack of installations for its thermal utilization are two major problems. This paper presents the experimental investigation of a sewage sludge gasification process. Installation with an updraft gasi-fier was used. An analysis of how sewage sludge composition, volatile matter content, and water content influence the com-position of the gas obtained in the autothermal gasification process was conducted. The results were presented as a function of the amount of gasification agent and show that higher oxygen content in sewage sludge is detrimental to the temperature of the reaction. Paradoxically, this results in an increase in the quantity of combustible components in the gas. As expected, an increase in the air excess ratio causes a decrease in the heating value. Greater amounts of oxidizing agents tend to increase the amounts of noncombustible species and the volumetric fraction of nitrogen, thus decreasing the heating value of the gas obtained.

5

Metody badania reaktywności węgla w procesach spalania i zgazowania

Smoliński A., Howaniec N., Stańczyk K.

Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa

|

2006

|

nr 4

77-92

PL

Światowa produkcja energii elektrycznej bazuje na zastosowaniu paliw stałych, płynnych i gazowych. W Polsce, zajmującej czołowe miejsce pod względem produkcji węgla kamiennego w Europie, 65% zapotrzebowania energetycznego zaspokajane jest z wykorzystaniem tego właśnie surowca. Węgiel kamienny poddawany jest przeróbce głównie w procesach spalania i zgazowania. Na całym świecie nieustannie dąży się do udoskonalania technologii wytwarzania energii elektrycznej przez poprawę sprawności instalacji przemysłowych, przy jednoczesnym uwzględnieniu aspektów środowiskowych, takich jak na przykład redukcja zanieczyszczeń powietrza w wyniku minimalizacji emisji gazów cieplarnianych, powstających w procesie spalania. Głównym produktem procesu zgazowania węgla jest gaz syntezowy, znajdujący wiele zastosowań przemysłowych, zwłaszcza w syntezie chemicznej (w ubiegłym stuleciu była to głównie synteza produktów chemicznych do wytwarzania paliw silnikowych). Zarówno w przypadku spalania, jak i zgazowania węgla, pierwszym etapem procesu jest, trwająca ułamki sekundy, piroliza, czyli proces termicznego rozkładu węgla, której produktami są średniokaloryczny gaz, ciekłe węglowodory oraz stała pozostałość - karbonizat. Jednym z parametrów charakteryzujących węgiel oraz powstający w wyniku jego pirolizy karbonizat, pod względem efektywności zastosowań w procesach przemysłowych, jest reaktywność. Określa ona zdolność węgla lub produktów jego przetwórstwa do przemian termochemicznych w procesach spalania bądź zgazowania i jest zależna od wielu czynników, między innymi od: zawartości części lotnych, popiołów, stopnia uwęglenia wyjściowego węgla oraz warunków przeobrażeń fizykochemicznych, jakim podlega węgiel podczas pirolizy. Brak jest obecnie znormalizowanych metod badania reaktywności węgla lub otrzymanych z niego karbonizatów z uwagi na różnorodność warunków prowadzenia procesów i stosowanych metod zgazowania i spalania węgla oraz brak prostej metodyki laboratoryjnej. W artykule, na podstawie danych literaturowych, opisano metody badania reaktywności węgli lub karbonizatów z zastosowaniem: analizatorów termograwimetrycznych (TGA), reaktorów DTR (Field's Drop Tube Reactor), reaktorów ze złożem stałym (Fixed Bed Reactor), reaktorów ze złożem fluidalnym (Fluidized Bed Reactor - FBR), bomb kalorymetrycznych, reaktorów WRB (Wire Mesh Reactor) oraz reaktorów HRR (Hot Rod Reactor), ze wskazaniem zalet i wad każdej z nich.

EN

The world' s power production is based on solid, liquid and gaseous fuels. In Poland, being the leading European hard coal producer, 65% of energy needs depends on this solid fuel. Hard coal is processed mainly in combustion and gasification systems. The world's trend is the continuous upgrading of power production technologies by improvements in the effectiveness of the industrial systems, while taking into account the environmental aspects, like e.g. reduction of green house gases emission from combustion systems. The main product of gasification is synthesis gas, widely applied in industry, especially in industrial synthesis (during the last century mainly in the synthesis of chemical products for engine fuels production). The first stage of both: the gasification and combustion processes is pyrolysis - lasting fractions of a second process of thermal decomposition of coal, resulting in production of medium calorific gas, liquid hydrocarbons and solid residue - chars. One of the parameters describing coal and its chars in terms of their effectiveness in industrial processes is their reactivity. The reactivity determines an ability of coal and coal processing products to undergo thermochemical transformations in combustion and gasification processes and depends on many factors, like chemical composition of coal and chars: content of volatiles, ashes and carbon, as well as the terms under which the physical and chemical changes during pyrolysis take place. The reactivity is not tested on a standardized basis, mainly because of the wide variety of reaction terms and methods of combustion and gasification used and lack of simple laboratory testing method. In the paper, short characteristics of reactors depicted in the literature as used in reactivity testing, such as: thermogravimetric analyzers (TGA), Field's Drop Tube Reactors (DTR), Fixed Bed Reactors, Fluidized Bed Reactors (FBR), Calorimetric Bombs, Wire Mesh Reactors (WMR) and Hot Rod Reactors (HRR) are presented.