Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Krystalizator FB MSZ ze strumienicą cieczową do wydzielania struwitu ze ścieku z przemysłu nawozów fosforowych

Stanclik A., Hutnik N., Mazieńczuk A., Wierzbowska B., Matynia A.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 3

467--472

PL

Przedstawiono nową konstrukcję krystalizatora typu FB MSZ (fluidized bed with mixing suspension zone) o działaniu ciągłym z wewnętrzną cyrkulacją wymuszaną strumienicą zasilaną roztworem macierzystym. Krystalizator jest przeznaczony do prowadzenia procesów krystalizacji z reakcją chemiczną. W krystalizatorze o objętości roboczej 1,2 dm3 przeprowadzono badania wydzielania struwitu MgNH4PO4∙6H2O ze ścieku z przemysłu nawozów fosforowych za pomocą jonów magnezu i amonu. Ściek ten o pH<4 zawierał 0,445% mas. jonów fosforanowych(V) i zanieczyszczenia: jony glinu, wapnia, miedzi, żelaza, potasu, magnezu, tytanu, cynku, fluorokrzemianowe, fluorkowe i siarczanowe(VI). Badania przeprowadzono w temp. 298 K w warunkach stechiometrycznych i przy 20-proc. nadmiarze jonów magnezu w stosunku do ilości jonów fosforanowych( V) i jonów amonu. Otrzymano kryształy o średnim rozmiarze 19–31 μm. Kryształy struwitu o największych rozmiarach i zadowalającej jednorodności otrzymano przy 20-proc. nadmiarze jonów magnezu, przy pH 9 i wydłużonym średnim czasie przebywania 3600 s. Dla tych warunków liniowa szybkość wzrostu kryształów wynosiła 3,7·10–9 m/s wg modelu SIG MSMPR (size independent growth, mixed suspension mixed product removal). Stężenie jonów fosforanowych(V) zmniejszyło się z 0,445% mas. w roztworze zasilającym do 19,2 mg/kg w poprocesowym roztworze macierzystym. W produkcie, obok struwitu (65-75% mas.) pojawił się bezpostaciowy fosforan wapnia i zanieczyszczenia zawarte w ścieku.

EN

A crystallizer with fluidized bed and mixing suspension zone and with internal circulation forced by jet pump fed with a mother soln. (vol. 1.2 L) was used for pptn. of MgNH4PO4∙6H2O from phosphate fertilizers-contg. industry wastewater (pH<4 ) with Mg and NH4 ions. The wastewater contained phosphate(V) ions (0.445% by mass) and impurities (Al, Ca, Cu, Fe K, Mg, Ti, Zn, fluorosilicate, fluoride and SO4 ions). The tests were carried out at 298 K under stoichiometric conditions at 20% excess of Mg ions in relation to the amount of PO4 and NH4 ions. Medium sized struvite crystals (19-31 μm) were obtained. Largest size and satisfactory homogeneity of the crystals were obtained at 20% excess of Mg ions, pH 9 and residence time 3600 s. The linear crystal growth rate was 3.7·10-9 m/s, according to the size independent growth, mixed suspension mixed product removal model. The concn. of PO4 ions decreased from 0.445% by mass in a feed solution down to 19.2 mg/kg in the postprocessed mother soln. The product contained struvite (65-75% by mass) as well as some amts. of amorphous Ca3(PO4)3 and impurities.

2

Wytrącanie i krystalizacja struwitu z syntetycznego ścieku przy nadmiarze jonów magnezu

Kozik A., Hutnik N., Piotrowski K., Mazieńczuk A., Matynia A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 5

756-761

PL

Z syntetycznego ścieku odzyskiwano jony fosforanowe (V) przez krystalizację z reakcją chemiczną wytrącania struwitu MgNH4PO4·6H2O. Proces prowadzono w sposób ciągły, przy nadmiarze jonów magnezu w stosunku do stężenia jonów fosforanowych(V) i jonów amonu. Otrzymano produkt zawierający 90-95% mas. struwitu i zanieczyszczenia wytrącone ze ścieku. W zależności od parametrów procesu (pH 9-11, τ 900-3600 s) średni rozmiar kryształów struwitu wynosił od 12 do ok. 44 μm przy liniowej szybkości ich wzrostu (4,21-16,9)∙10-9m/s.

EN

An artificial PO43-, Mg2+ and NH4+ ions-contg. Wastewater was treated with aq. soln. of NaOH in continuous flow to recover struvite by reaction crystn. at 298 K and pH 9-11 for 900-3600 s. The solid product contained struvite (90-95% by mass) and some impurities copptd. from the wastewater. The struvite crystals were 12-44 μm in size. Their linear growth rate was (4.21-16.9)∙10-9 m/s.

3

Odzyskiwanie jonów fosforanowych(V) z syntetycznej gnojowicy w warunkach stechiometrycznych

Kozik A., Hutnik N., Podwórny J., Gerle A., Mazieńczuk A., Matynia A.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 4

559-564

PL

Przedstawiono wyniki doświadczalnych badań procesu ciągłego odzyskiwania jonów fosforanowych(V) z syntetycznej gnojowicy. Stwierdzono, że jony fosforanowe(V) obecne w roztworze zasilającym instalację doświadczalną uległy praktycznie całkowitemu wytrąceniu w postaci trudno rozpuszczalnego bezpostaciowego fosforanu(V) wapnia (76,5% mas.) i struwitu (21,9% mas.). Produkt stały zawierał także zanieczyszczenia, głównie w postaci trudno rozpuszczalnych wodorotlenków metali. Rozmiar cząstek stałych nie przekroczył 64 μm. Średni ich rozmiar wynosił 15,5 μm. Jednorodność populacji cząstek stałych w produkcie była umiarkowana, przy dużej ich aglomeracji.

EN

Synthetic swine wastewater (manure) was treated with soln. of MgCl₂ and NaOH at 298 K and pH 9 for 3600 s to ppt. phosphate(V) ions as sparingly soluble amorphous Ca phosphate(V) (76.5% by mass) and struvite (21.9% by mass). The solid product contained some impurities (metal hydroxides). Size of solid particles did not exceed 64 μm. Their mean size was 15.5 μm. Homogeneity within the population of product particles was moderate with large agglomeration effects.

4

Krystalizatory o działaniu ciągłym ze strumienicą zasilaną roztworem macierzystym w procesie wydzielania struwitu

Mazieńczuk A., Hutnik N., Piotrowski K., Wierzbowska B., Matynia A.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 5

890-895

PL

Przedstawiono wyniki badań ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu w dwóch krystalizatorach typu DTM ze strumienicą zasilaną roztworem macierzystym. Struwit wydzielano w stałej temp. 298 K, z rozcieńczonych wodnych roztworów zawierających 0,20 lub 1,0% mas. jonów fosforanowych(V). Przebadano wpływ pH (9–11) i średniego czasu przebywania zawiesiny w krystalizatorach (900–3600 s) na jakość otrzymanych produktów i kinetykę procesu. Otrzymano kryształy struwitu o średnim rozmiarze 4–26 µm. Obliczone z modelu SIG MSMPR wartości liniowej szybkości wzrostu kryształów struwitu wynosiły od 2,41·10⁻⁹ do 7,68·10⁻⁹ m/s, a szybkość zarodkowania od 8,9·10⁷ do 1,8·10¹º 1/(s·m³ ) w zależności od parametrów procesu i typu krystalizatora. Produkty o lepszej jakości otrzymano w krystalizatorze DTM ze strumienicą o zstępującym ruchu zawiesiny w komorze mieszania.

EN

Struvite was continuously crystd. in 2 DTM type crystallizers with jet pump driven by recirculated mother liq. at a const. temp. 298 K, from dild. aq. solns. contg. 0.20 or 1.0% by mass of phosphate(V) ions. Effect of pH (9–11) and mean residence time of suspension in the crystallizer (900–3600 s) on the quality of crystals and process kinetics was studied. Struvite crystals were 4–26 µm in size. The linear growth rate of the crystals varied from 2.41·10⁻⁹ to 7.68·10⁻⁹ m/s, while the nucleation rate changed from 8.9·10⁷ to 1.8·10¹º 1/(s·m³ ) depending on the process parameter values and crystallizer type. Cryst. products of higher quality were produced in a DTM crystallizer with a jet pump generating descending flow of suspension in the mixing chamber.

5

Wydzielanie struwitu z rozcieńczonych wodnych roztworów zawierających jony fosforanowe(V) i kwas mlekowy

Kozik A., Matynia A., Mazieńczuk A., Piotrowski K.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 5

857-861

6

Reaction crystallization of struvite in a continuous DTM type crystallizer with a compressed air driven jet pump

Matynia A., Mazieńczuk A., Piotrowski K., Wierzbowska B., Hutnik N., Kozik A.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2011

|

Vol. 13, nr 2

46-53

EN

Experimental tests covering the production of struvite MgNH4PO4ź6H2O from water solutions containing 1.0 mass % of phosphate(V) ions using magnesium and ammonium ions in stoichiometric proportions were carried out in a crystallizer of 1.2 dm3 working volume. The process temperature was 298 K. Struvite crystals of mean size Lm from ca. 14 to ca. 38 µm were produced depending on the process environment's pH (9-11) and the mean residence time of suspension in a crystallizer, τ (900-3600 s). In such defined process conditions the linear growth rate of struvite crystals changed from 1.45ź10-8 m/s (pH 9, τ 900 s) to 2.06ź10-9 m/s (pH 11, τ 3600 s) while the nucleation rate from 5.1ź10^7 to 3.2ź10^9 1/(sm3). Crystal product of the most advantageous granular characteristics was produced at pH 9 and the mean residence time 3600 s. Within this product population the largest sizes reached above 200 µm while the number of crystals smaller than 3 mm was kept below 6%.

7

Wpływ obecności i stężenia zanieczyszczeń w roztworach fosforanów (V) na rozmiary kryształów struwitu wydzielanego z tych roztworów w procesie ciągłej krystalizacji strąceniowej

Hutnik N., Matynia A., Kozik A., Mazieńczuk A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

40-41

PL

Wydzielano struwit MgNH4PO46H2O z wodnych roztworów zawierających 1,0% mas. jonów fosforanowych(V), jony magnezowe i amonowe oraz jony typowych zanieczyszczeń nieorganicznych. Wyznaczono indywidualny wpływ stężenia każdego z badanych jonów na średni rozmiar kryształów produktu. Stwierdzono, że korzystnie oddziaływały jony glinu, miedzi(II), potasu, fluorkowe i fluorokrzemianowe, natomiast jony wapnia, żclaza(Il) i (111), cynku, azotanowe(V) i siarczanowe(Vf) spowodowały zmniejszenie rozmiarów kryształów struwitu.

EN

Struvite MgNII4P04-6H20 was produced from water solutions containing 1.0 mass % of phosphate(V) ions, magnesium and ammonium ions, as well as ions of typical inorganic impurities. Individual influence of each tested ion concentration on the mean product crystal size was identified. Advantageous influence of aluminium, coppcr(II), potassium, fluoride and fluosilica-te ions was reported, whereas calcium, iron(II) and (III), zinc, nitratc(V) and sulphate(Vl) ions produced decrease of struvite crystal sizes.

8

Rozwiązanie technologiczno- aparaturowe do odzyskiwania fosforanów (V) ze ścieków z przemysłu nawozowego na drodze ciągłej krystalizacji z reakcją chemiczną

Matynia A., Wierzbowska B., Hutnik N., Mazieńczuk A., Kozik A., Piotrowski K.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2011

|

Nr 5

72-73

PL

Przedstawiono sposób wydzielania struwitu MgNH4P04-6H20 ze ścieku z przemysłu nawozów fosforowych za pomocą jonów magnezu i amonu w krystalizatorze o działaniu ciągłym typu DTM ze strumienicą cieczową. Zaleca się prowadzenie procesu przy nadmiarze jonów magnezu, pil 9 i średnim czasie przebywania zawiesiny w krystalizatorze wynoszącym co najmniej dwie godziny. Wykazano, że z 1 m3h ścieku zawierającego 0,445% mas. jonów fosforanowych(V) można odzyskać do ok. 10 kg struwitu/h.

EN

Technology of struvite MgNH4P04-6H20 production from phosphorus mineral fertilizer industry liquid wastes with the use of magnesium and ammonium ions in a continuous DTM type crystallizcr with liquid jet pump was presented. It is recommended to carry out the proccss at magnesium ions excess, pH 9 and mean residence time of suspension in a crystallizcr at least two hours. It was demonstrated, that from 1 m3/h of liquid wastes containing 0.445 mass % of phosphatc(V) ions it is possible to rccovcr up to ca. 10 kg staivite/h.

9

Wykorzystanie wody morskiej do usuwania fosforanów z roztworów rozcieńczonych

Hutnik N., Matynia A., Wierzbowska B., Mazieńczuk A.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 4

400-405

10

Sposób wydzielania struwitu ze ścieku z przemysłu nawozowego

Matynia A., Wierzbowska B., Hutnik N., Piotrowski K., Liszka R., Ciesielski T., Mazieńczuk A.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 4

478-485

11

Nowe krystalizatory ze strumienicą zasilaną sprężonym powietrzem w procesie wydzielania struwitu z wodnych roztworów rozcieńczonych zawierających jony fosforanowe

Matynia A., Mazieńczuk A., Wierzbowska B., Kozik A., Piotrowski K.

Chemik

|

2010

|

Vol. 64, nr 11

747-758

PL

Wydzielano struwit z roztworów wodnych zawierających 0,2 lub 1,0% mas. jonów fosforanowych(V). Proces prowadzono w warunkach stechiometrycznych. Otrzymano dobrze wykształcone kryształy struwitu o średnim rozmiarze od 14 do 41 m. Zwiększenie wartości pH od 9 do 11 środowiska wytrącania i krystalizacji struwitu spowodowało prawie dwukrotne zmniejszenie średniego rozmiaru kryształów, natomiast wydłużenie średniego czasu przebywania z 900 do 3600 s zwiększyło ten rozmiar o ok. 50%. Oszacowano parametry kinetyczne procesu wydzielania struwitu w testowanych krystalizatorach.

EN

Continuous reaction crystallization of struvite from water solutions containing 0.2 or 1.0 mass % of phosphate(V) ions was investigated. Stoichiometric proportions between PO43-, Mg2+ and NH4+ ions were kept. Properly formed struvite crystals of mean size 14 - 41 ?m were produced. Increase in process environment pH from 9 to 11 resulted in nearly two-time decrease in mean crystal size. Elongation of mean residence time from 900 to 3600 s corresponded to advantageous increase in this size by ca. 50%. Kinetic parameter values of struvite reaction crystallization in both crystallizer constructions were determined.

12

Nowe przyjazne środowisku naturalnemu inhibitory korozji i osadzania się osadów w przemysłowych obiegach wody chłodzącej

Mazieńczuk A., Skarżyński W., Falewicz P.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 4-5

117-122

PL

Przedstawiono wyniki badań metodami: testu elektrochemicznego, potencjodynamiczne skuteczności ochrony przed korozją stali St3 w wodzie modelowej IVB za pomocą wybranych związków z grupy pochodnych kwasów alkilo-, arylo-, amino-fosfonowych lub mieszanin ich z jonami Zn2+ i/lub bezwodnika ftalowego. Następnie dla najskuteczniejszych mieszanin inhibitorowych, metodą grawimetryczną po różnych czasach ekspozycji próbek (24-240 h) określono skuteczność ochrony przed korozją i odkładaniem się osadów. Wśród wyselekcjonowanych mieszanek inhibitorowych, mieszanki nr IV i VII zawierające odpowiednio: 50 mg/dm3 kwas butylenodiamino- N,N' - bis [3,4-dihydroksyfenylo)metylofosfonowy i 4 mg/dm3 Zn2+ i 2 mg/ dm3 bezwodnika ftalowego oraz 50 mg/dm3 kwas 1,4-fenylobis(aminometylobisfosfonowy) spełniają wymagania standardów światowych ochrony inhibitorowej przemysłowych układów wody chłodzącej, po upływie 240 h ekspozycji próbek. Mieszaniny inhibitorowe nr IV i VII obniżają średnią szybkość korozji stali St3 w wodzie modelowej IVB do wartości 0,03 mm/rok i 0,01 mm/rok oraz średnią szybkość odkładania się osadów do wartości 0,79 g/(m2źdoba) i 1,43 g/(m2źdoba).

EN

The results of the electrochemical and potentiokinetic tests concerning the efficiency of anticorrosion protection of mild steel, with selected compounds such as the alkyl-, aryl- and amine-phosphonic acids derivatives or their mixtures with Zn2+ ions and phthalic anhydride, in model water are presented. For the best inhibitive mixtures, corrosion and scale inhibition effectiveness were determined by gravimetric method after various exposure times (24 to 240 hours). Of selected inhibitor mixtures, compositions No. IV containing 50 mg/dm3 butylenodiamino - N,N` - bis [3,4(dihydroxyphenylo)- methylophosphonic acid with 4 mg/dm3 Zn2+ and 2 mg/dm3 phtalic anhydride and composition No VII, containing 50 mg/dm3 1,4-phenylobis-(amino,ethylbisphosphonic) acid, fulfilled international standards for inhibitor protection of industrial cooling water systems within 240 hours exposure time. Those inhibitor mixtures decrease corrosion rate of St3 steel in model water up to 0,03 mm/year and 0,01 mm/year while the deposition rate reaches the level of 0,79 g/(m2źday) and 1,43 g/(m2źday).

13

Rozwiązanie technologiczno-aparaturowe do odzyskiwania jonów fosforanowych ze ścieku z przemysłu nawozowego przez strącanie i krystalizację struwitu MgNH4PO4 6H2O

Matynia A., Wierzbowska B., Hutnik N., Ciesielski T., Liszka R., Mazieńczuk A., Piotrowski K.

Chemik

|

2009

|

Vol. 62, nr 12

498-503

PL

Przedstawiono propozycję instalacji o działaniu ciągłym do odzyskiwania jonów fosforanowych ze ścieku z przemysłu nawozowego. Z 20 m3/h ścieku o stężeniu 0,445% mas. jonów fosforanowych(V) można otrzymać ok. 290 kg/h produktu zawierającego 215 kg struwitu. Proces strącania i krystalizacji struwitu jest prowadzony w oryginalnym krystalizatorze o działaniu ciągłym ze strumienicą cieczową o objętości całkowitej 70 m3. Do krystalizatora podaje się roztwór ścieku (pH < 4) z rozpuszczonymi w nim uprzednio reagentami stałymi: chlorkiem magnezu i chlorkiem amonu oraz roztwór alkalizujący wodorotlenku sodu zapewniający stałą wartość pH (pH = 9) środowiska reakcji chemicznej strącania i krystalizacji struwitu. Prezentowana instalacja jest próbą rozwiązania procesowego i aparaturowego problemu recyklingu fosforu.

EN

An original process plant for the continuous recovery of phosphate ions utilizing liquid wastes from mineral fertilizer industry is presented and discussed. From 20 m3/h of liquid wastes with phosphate(V) ions concentration 0,445 mass% it is possible to obtain approximately 290 kg/h of product containing 2I5 kg of struvite. Reaction crystallization process of struvite is carried out in an original construction of continuous crystallizer with liquid jet pump of total volume 70 m3. The crystallizer is fed with a diluted solution of liquid wastes (pH < 4) with previously dissolved solid reagents (magnesium and ammonium chlorides) as well as with a solution of alkaline agent (sodium hydroxide) providing stable level of pH = 9 for the environment of chemical reaction of struvite synthesis coupled with physical processes of its nudeation and growth. Presented concept is based on idea of optimal matching the process conditions with apparatus construction in phosphorus recycling technology.