Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Excess and deficiency of coagulant in the coagulation process - computer simulation

Wardzyńska R., Załęska-Chróst B.

Proceedings of ECOpole

|

2016

|

Vol. 10, No. 2

563--568

EN

Coagulation is an important process used in water and sewage treatment. Because of its complexity and many factors affecting its speed and efficiency, there is a need for continuous research of a fundamental as well as a utilitarian nature. The kinetics of the coagulation process is still not fully investigated or explained. This is due to the limitations of laboratory experiments, in contrast to computer simulation, which offers practically unlimited experimental possibilities. This paper presents the results of research carried out using a computer program simulating the coagulation of a suspension containing spherical particles of sol and spherical particles of coagulant. The effect of excess and deficiency of coagulant on the formation time of the first flock was identified. The influence of parameters such as the concentration of sol, size of coagulant particles, and the initial velocity of sol and coagulant was analysed. The study revealed that both deficiency and excess of the used coagulant decreased the rate of the coagulation process. It was also found that an increase in the simulated initial velocity of the sol (mixing), as well as the increase in the particle diameter and concentration of the sol increased the speed of sol destabilisation.

PL

Koagulacja jest istotnym procesem stosowanym w oczyszczaniu wody i ścieków. Jest to proces złożony, wiele czynników wpływa na jego szybkość i efektywność. Stąd wynika potrzeba ciągłych badań natury zarówno fundamentalnej, jak i utylitarnej. Kinetyka procesu koagulacji ciągle pozostaje nie do końca zbadana i wyjaśniona. Wynika to z ograniczeń w obszarze laboratoryjnego eksperymentowania, w przeciwieństwie do symulacji komputerowej, która praktycznie stwarza nieograniczone możliwości eksperymentalne. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych przy zastosowaniu programu komputerowego symulującego koagulację zawiesiny zawierającej kuliste cząstki zolu i kuliste cząstki koagulantu. Określono wpływ nadmiaru i niedomiaru koagulantu na szybkość tworzenia pierwszego kłaczka. Badano wpływ takich parametrów, jak stężenie zolu, rozmiar koagulantu, prędkość początkowa koagulantu i zolu. Stwierdzono, że zarówno niedomiar, jak i nadmiar stosowanego koagulantu powodował obniżenie szybkości procesu koagulacji. Stwierdzono także, że wzrost symulowanej prędkości początkowej zolu (mieszanie), wzrost średnicy i stężenia zolu powodował wzrost prędkości destabilizacji zolu.

2

Odporność na wysokotemperaturowe utlenianie stopu FeCrAl pokrytego powłokami ceramicznymi zawierającymi pierwiastki reaktywne

Chęcmanowski J. G., Szczygieł B

Ochrona przed Korozją

|

2014

|

nr 5

188--194

PL

Stop FeCrAl pokryto metodą zol-żel trójwarstwowymi powłokami typu: CeO2, ZrO2 oraz Y2O3, a następnie poddano utlenianiu w powietrzu w temperaturze 900°C. Utlenianie prowadzono w sposób cykliczny – 10 cykli po 12 h. Badania grawimetryczne wykazały ochronne działanie otrzymanych powłok. We wszystkich przypadkach zależność między przyrostem masy a czasem utleniania ma charakter paraboliczny. Najkorzystniej na właściwości ochronne narastającej zgorzeliny wpływają powłoki z tlenku itru. Po 10 cyklach utleniania najmniejszą względną zmianę masy (Δm/m) wykazał stop FeCrAl pokryty powłoką Y2O3 – około 0,5%, co stanowi wartość ponad pięciokrotnie mniejszą w porównaniu do stopu bez powłoki – około 3,3%. Skuteczność ochronna (Sk) osadzonych powłok względem niepokrytego podłoża po 10 cyklach utleniania wynosi od 76% do 85%.

EN

Three-layer CeO2, ZrO2 or Y2O3 coatings were deposited on the FeCrAl alloy basis by the sol-gel method. The samples were subjected to oxidation in air at a temperature of 900°C. Cyclic oxidation consisted of 10 cycles, each lasting 12 hours. Gravimetric studies have shown protective effects of coatings. The oxidation of all the investigated samples conformed to the parabolic law. The most beneficial for protective properties of the growing scale are yttrium oxide coatings. After the 10-cycle oxidation the smallest relative mass change (Δm/m) shows the alloy coated Y2O3 (0.52%). This is more than five times less compared to alloy without coating – about 3.3%. The protection effectiveness of coatings (Sk) to uncoated substrate after 10-oxidation cycle ranges from 76 to 85%.

3

Symulacja komputerowa procesu koagulacji zawiesiny ściekowej

Smoczyński L., Wardzyńska R., Załęska-Chróst B.

Proceedings of ECOpole

|

2013

|

Vol. 7, No. 1

253--258

PL

Przedstawiono wyniki badań szybkości koagulacji komputerowo symulowanego układu zawierającego kuliste cząstki zolu i kuliste cząstki koagulantu. Ilościowe proporcje tych dwóch rodzajów cząstek każdorazowo spełniały warunek komputerowo symulowanego „progu koagulacji”, który pozostawał zbliżony do realiów praktycznych np. w oczyszczalni ścieków. Przetestowano wyniki badań kinetycznych w świetle klasycznych równań Smoluchowskiego i Müllera. Wyniki tej grupy badań umożliwiły między innymi negatywną weryfikacji niektórych poglądów i schematów w zakresie teorii koagulacji zolu bidyspersyjnego. Dla wybranych warunków granicznych przeprowadzono wstępne próby modyfikacji wzoru Müllera.

EN

This study investigated the coagulation rate of a computer-simulated system comprising spherical sol particles and spherical coagulant particles. The quantitative proportions of both particle types satisfied the computer-simulated “coagulation threshold” which remained similar to that observed in natural systems, such as wastewater treatment plants. The results of kinetic tests have been tested in view of first-order and second-order reactions as well as classical Smoluchowski and Müller equations. The results noted in this group of tests supported the negative verification of selected methods and concepts in the theory of bidispersive sol coagulation. Attempts were made to modify the Müller equation for selected boundary conditions.

4

Symulacja komputerowa procesu koagulacji

Wardzyńska R., Smoczyński L., Wolicki R., Załęska-Chróst B.

Proceedings of ECOpole

|

2011

|

Vol. 5, No. 1

329--333

PL

Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych przy zastosowaniu komputerowego programu „ZB2” symulującego koagulację zawiesiny zawierającej kuliste cząstki zolu i kuliste cząstki koagulantu. Zaprezentowano charakterystykę opracowanego programu, a następnie opisano wyniki badań wpływu prędkości początkowej zolu oraz rozmiarów cząstki zolu i koagulantu na szybkość procesu koagulacji. Wykazano, iż program „ZB2” pozostaje w zgodności z klasycznymi teoriami ruchu cząstek i destabilizacji układów koloidalnych. Szybkość symulowanego procesu koagulacji, w zakresie opisanym w niniejszej pracy, spełniała równanie kinetyczne II rzędu, a także równanie Smoluchowskiego. Symulowany wzrost prędkości początkowej cząstek zolu zgodnie z oczekiwaniem powodował wzrost szybkości koagulacji. Okazało się także, że większy wpływ na szybkość koagulacji miało zwiększenie średnicy cząstki zolu aniżeli zwiększenie średnicy cząstki koagulantu.

EN

This paper presents some results of the study carried out with using “ZB2” ie a computer program for coagulation simulating of system containing the spherical particles of suspension and spherical particles of coagulant. The description of the program is followed by an analysis of the effect of the initial velocity of sol particles and also the effect of colloidal particle size and coagulant particle size on the rate of the coagulation examined. It was demonstrated that the tested program is consistent with some classical theories of particle motion and destabilization of the colloidal systems. The rate of the simulated coagulation process, within the range described in this study, satisfies both kinetic equations of second-order reactions and the Smoluchowski equation. An increase the initial velocity simulated of the coagulant particle is, according to expectation, followed by the increase the simulated rate of coagulation. It also found that a greater impact on the coagulation rate has the diameter increasing of the sol particles than the diameter increasing in coagulant particles.

5

Computer Simulation of Flocculation and Chemical Coagulation

Wardzyńska R., Smoczyński L., Wolicki R., Załęska-Chróst B., Bukowski Z.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2010

|

Vol. 17, nr 12

1663-1672

EN

In the present study, a computer program was employed to simulate the coagulation of suspended solids. The paper provides a description of the developed simulation program. The reaction order of the coagulation process was determined, and the effect of the initial velocity of sol particles and the size of sol and coagulant particles on the rate of coagulation was investigated. The tested program was found to comply with the classical theories of particle motion and colloidal system destabilization. The rate of the simulated coagulation process satisfied second-order kinetic equations and the Smoluchowski equation. As expected, a simulated increase in the initial velocity of sol particles increased the rate of coagulation. An increase in the sol particle diameter had a more significant effect on the rate of coagulation than an increase in the coagulant particle diameter.

PL

Opisano wyniki badań przeprowadzonych przy zastosowaniu komputerowego programu „ZB2” symulującego koagulację zawiesiny zawierającej kuliste cząstki zolu i kuliste cząstki koagulantu. Przedstawiono charakterystykę opracowanego programu, a następnie opisano wyniki badań wpływu prędkości początkowej zolu oraz rozmiar cząstki zolu i koagulantu na szybkość procesu koagulacji. Wykazano, iż program „ZB2” pozostaje w zgodności z klasycznymi teoriami ruchu cząstek i destabilizacji układów koloidalnych. Szybkość symulowanego procesu koagulacji, w zakresie opisanym w niniejszej pracy, spełniała równanie kinetyczne II rzędu, a także równanie Smoluchowskiego. Symulowany wzrost prędkości początkowej cząstek zolu zgodnie z oczekiwaniem powodował wzrost szybkości koagulacji. Okazało się także, że większy wpływ na szybkość koagulacji miało zwiększenie średnicy cząstki zolu, aniżeli zwiększenie średnicy cząstki koagulantu.

6

Electroviscous effects in nanosized colloid silica suspensions

Adamczyk Z., Jachimska B., Kolasińska M., Karwiński A.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Chemistry

|

2003

|

Vol. 51, No. 3-4

155-168

EN

Viscosity of nanosized colloid silica suspensions was determined as a function of their weight fraction reaching 50%. The experiments have been carried out at fixed pH =10 and controlled ionic strength. It was found that for low concentration range, viscosity of silica sols increased more rapidly than the Einstein theory predicts. This deviation was much larger than predicted theoretically by taking into account the primary electroviscous effect. This discrepancy was explained by postulating a highly porous, gel-like structure of colloid silicas used in our experiments. Accordingly, the apparent hydrodynamic radius of silica particles in aqueous suspensions became much larger than the primary particle size in accordance with previous observations. Based on this postulate, the apparent density of the silica sols was found to be 1.32-1.37 g/cm3 instead of 2.2-2.32 g/cm3 as determined from the suspension dilution method. This corresponds to particle porosity in the range of 75 to 86%. It was also observed that for higher concentration range, silica viscosity increased more rapidly with increased sol concentration than predicted by the Batchelor model derived for hard particles with the corrected hydrodynamic radius. The deviation was attributed to the secondary electroviscous effect stemming from the electrostatic interactions among silica particles in sheared suspensions. It was found that this effect can be quantitatively interpreted in terms of the Russel's theory. On the other hand, for the high concentration range the experimental results were accounted for by the Krieger-Dougherty model. In view of that experimental evidence it was suggested that the structure of nanosized particles can be well characterised via the viscosity measurements.

7

Perspektywy zastosowań metody zol-żel w zakresie wytwarzania powłok ochronnych.

Głuszek J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

351-354

PL

Przedstawiono możliwości wytwarzania powłok ochronnych za pomocą metody zol-żel. Dokonano krytycznej oceny jakości powłok otrzymywanych wyłącznie na bazie zoli. Omówiono dwa najważniejsze obecnie kierunki wykorzystania alkoholanów Si, Ti, Al i Zr do syntezy kompozytów nieorganiczno-nieorganicznych i kompozytów nieorganiczno-organicznych.

EN

The possibility of producing protective coatings by the sol-gel process is discussed. The critical qualitative evaluation of coatings made of sols only is given. Two of the most important directions of Si, Ti, Al and Zn alkoxides application for synthesis of inorganic-inorganic and inorganic-organic composites are presented.

8

Spectrophotometric determination of silver through photochemical formation of silver sol using diphenylamine in aqueous triton X-100 medium

Pal A.

Chemia Analityczna

|

1998

|

Vol. 43, No. 5

853-858

EN

Silver(I) is transformed into yellow coloured silver sol (lmax=420nm;0,98x10(4) 1 mol (-1)cm (-1) in aqueous Triton X-100 medium by photochemical reaction with diphenylamine. This has been used as a basis for the spectrophotometric determination of silver(I) in the lower parts per million (ppm) range in a quick, simple and reliable way. Beer's 1aw is obeyed in the range of 0-8.5 ppm of silver. The relative standard deviation and con idence limit (95%) for 5.65 ppm of silver (10 replicates) are found to be f 1.8% and 6:00 plus minus 0.07 respectively. The Sandell sensitivity was 1.1 x 10(-2) q.g cro 2. The effects of irradiation time, Triton X-100 concentrntion and the presence pf interfering substances are discussed. The method is applied for the determination of silver in photographic print paper.

PL

Srebro(I), w wyniku reakcji fotochemicżnej z difenyloaminq w wodnym roztworze Tritonu X-100, jest przekształcane w zabarwiony na żółto zol srebra (k,,"ux 420 nm; e = 0.98 x 10(4) 1 mol (-1) cm (-1). Reakcję tę wykorzystano do prostego i szybkiego oznaczania. srebra(I) w stężeniach poniżej 10 ppm. Prawo Beera jest spełniane w zakresie 0-8.5 ppm Ag. Względne odchylenie standardowe oraz granica ufności (95%) przy oznaczaniu 5.65 ppm Ag ( 10 oznaczeń) wynosiły odpowiednio:1.8% oraz 6.00 f 0.07. Czułość Snndella wynosiła l.l x 10-z ltg cro z. Omówiono wpływ czasu naświetlania, stężenia Tritonu Xź100 oraz obecności substancji przeszkadzających. Opracowano metodę zastosowano do oznaczania srebra w papierze fotograficznym.