A coke oven battery is not considered as a significant source of polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) emissions; however, due to small amounts of chlorine in coal dioxins, dibenzofurans may be formed. The paper presents the attempts to determine the level of emission of PCDDs/PCDFs from the COB underfiring system and to confront the obtained results with the calculations based on the mass balance of chlorine in the coking process and reactions of both chlorophenols formation and PCDDs and PCDFs formation from mono- and polychlorophenols. There were PCDDs/PCDFs concentrations measured in flue gases from the underfiring system of two COBs at a Polish coking plant. The measurements included both an old and a new battery. The obtained concentrations of PCDDs/PCDFs were lower than reported in the literature (0.5-1.7 ng I-TEQ/Mgcoke), while the results for old COB were on average 3 times higher than for the new one. It was found that PCDDs/PCDFs emission from COB underfiring system is insignificant and that PCDDs/PCDFs formation during coal coking should consider the mechanisms of their formation from mono- and polychlorophenols, as well as the influence of process parameters on the synthesis.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono termokinetyczne rozważania nad koncepcją mechanizmu kongruentnego odparowania dysocjacyjnego CDV wg Lvova. Zaproponowano model uwzględniający wpływ szybkości ogrzewania próbki na przebieg termicznej dysocjacji.
EN
Congruent dissociative vaporization model (L’vov, B.V.) was revised and improved by developing a 3-parameter equation describing the solid dissociation kinetics at varying rates of the sample heating.
W oparciu o schemat prowadzenia eksperymentu planowanego dla układów: właściwości - skład, zaproponowano typowe równanie predykcji wartości zmiennej wyjściowej (11) dla trzech komponentów mieszanki. Równanie to w wystarczającym stopniu jest zgodne z zasadami eksperymentu planowanego i korelacji wielokrotnej. Przedstawiono porównanie prognozowanych parametrów dla konkretnych badań nad optymalizacją składu mieszanki węglowej.
EN
The typical equation for prediction of output variable (11) for relationship of: properties-composition based on principles of planned experiment was proposed for three components of coal blend. This equation sufficiently corresponds to the expectations of the planned experiment and multiple correlation. The comparison of predicted parameters for specific studies on optimization of the coal blend composition was also presented.
Rozstrzygnięcie dylematu węgiel jako surowiec chemiczny czy energetyczny, zazwyczaj nikogo nie satysfakcjonuje, bo nie istnieją jednoznaczne kryteria oceny. W swoim czasie proces koksowania poprzez smołę koksowniczą miał prowadzić nawet do wytwarzania lekarstw (aspiryna). Nowsze generacje stanowią technologie oparte na zgazowaniu węgla w wersji POX, czyli częściowego utleniania i wykorzystanie gazu syntezowego. Przedstawiono oryginalną polską technologię, opracowaną przez IChPW, wykorzystującą węgiel w procesie tlenowego zgazowania CO2 w układzie zamkniętym.
EN
Answering the question: coal – a chemical or power material? - satisfies no-one as there are no clear criteria for assessment. At one time, coking process through high-temperature tar was even supposed to give pharmaceutics (aspirin). The new generations are technologies based on coal gasification using POX, i.e. partial oxygenation and using syngas. Polish original technology developed by the Institute for Chemical Processing of Coal using coal in an oxygen gasification of CO2 in a closed system.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wpływ wybranych technik preparacji koksowniczego wsadu węglowego na jakość koksu oraz ocenę możliwości zastępowania drogich deficytowych węgli ortokoksowych tańszymi węglami gazowo-koksowymi przy zachowaniu stałej jakości koksu. Przedmiotem badań były mieszanki wsadowe skomponowane z polskich węgli koksowych wykorzystywanych w praktyce przemysłowej do produkcji koksu metalurgicznego. Stwierdzono, że wszystkie zastosowane techniki wpływają pozytywnie na jakość koksu. Największą poprawę wskaźników jakościowych koksu uzyskano dla metody ubijania mechanicznego oraz podsuszania wsadu węglowego. Wykazano, że zastosowanie wybranych technik preparacji wsadu umożliwia zwiększenie udziału tańszych węgli w mieszance wsadowej przy zachowaniu stałej jakości koksu.
EN
A review, with 48 refs., of methods for prepn. of coal charge for coking was given. Bituminous coals from 6 Polish coal mines (including coals with low coking properties) and a coke dust were used for prepn. of coal charges with varying d. changed by optimization of grain size distribution, drying, oiling, partial briquetting and mech. stamping. The charges were then coked at 950°C and the coke was studied for d., coke reactivity factor and coke strength after reaction with C02. The highest increase in the coke quality was achieved after mech. stamping the coal charge and preliminary drying of the coals.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Capacitive behavior of a highly-oxidized graphite is presented in this paper. The graphite oxide was synthesized using an oxidizing mixture of potassium chlorate and concentrated fuming nitric acid. As-oxidized graphite was quantitatively and qualitatively analyzed with respect to the oxygen content and the species of oxygen-containing groups. Electrochemical measurements were performed in a two-electrode symmetric cell using KOH electrolyte. It was shown that prolonged oxidation causes an increase in the oxygen content while the interlayer distance remains constant. Specific capacitance increased with oxygen content in the electrode as a result of pseudo-capacitive effects, from 0.47 to 0.54 F/g for a scan rate of 20 mV/s and 0.67 to 1.15 F/g for a scan rate of 5 mV/s. Better cyclability was observed for the electrode with a higher oxygen amount.
Przeprowadzono analizę kinetyczną reakcji Boudouarda-Bella (B-B) przebiegającą w złożu stałym czynnika zgazowywanego w strumieniu przepływającego CO2 w warunkach izotermicznych. Analiza dotyczyła fazy gazowej, do której w przeciwieństwie do klasycznej teorii Erguna przypisano udział produktu pośredniego. Rozwiązując układ liniowych równań kinetycznych (z wykorzystaniem transformacji Laplace’a) wykazano, że dla czasu zmierzającego do nieskończoności zależność opisująca udział molowy CO od czasu, posiada charakter asymptotyczny. W wyniku prac doświadczalnych otrzymuje się również zależności udziału molowego CO vs. czas wykazujące maksimum. Stosowne równanie uzyskuje się po modyfikacjach przyjętych ścieżek reakcji, jednakże mało prawdopodobnych ze względu na mechanizm zgazowania z udziałem aktywnych centrów reakcji. Uzyskane rozwiązania umożliwiły wyprowadzenie jednego dwuczłonowego równania (68), które obejmuje trzy charakterystyczne przypadki tj. charakter asymptotyczny [CO]∞ < 1 lub [CO]∞ = 1 oraz zależności wykazujące maksimum względem czasu. Propozycja wynika z założenia, że przebieg reakcji/procesu B-B jest wynikiem szybszej, mimo że odwracalnej, reakcji chemicznej w stosunku do wolniejszego procesu degradacji kompleksu tlenowego i desorpcji.
EN
Kinetic analysis of Boudouard-Bell reaction (BB) was performed for fixed bed in CO2 stream under isothermal conditions. The analysis was performed for gaseous phase and participation of the intermediate product in this phase was assigned in contrast to the classical Ergun theory. It was proved by solving a set of linear kinetic equations (using the Laplace transforms) that for the time tending to infinity relation describing of CO mole fraction with time is asymptotic. Relations of CO mole fraction vs. time exhibiting maximum were also obtained during experiments. Appropriate equation is obtained after modification of adopted reaction paths, however unlikely because of gasification mechanism with participation of active sites of reaction. Obtained solutions allowed derivation of the single, double-element equation (68) which covers three specific cases i.e. asymptotic form [CO]∞ < 1 or [CO]∞ = 1 and relations exhibiting maximum vs. time. This proposal results from the assumption that course of B-B reaction/process is result of faster, although reversible chemical reaction in relation to slower process of degradation of oxygen complex and desorption.
Podjęto próbę wykorzystania obserwacji mikroskopowych koksu do wyznaczania wymiaru fraktalnego DF. Eksperyment przeprowadzono dla różnorodnych jakościowo próbek koksów wielkopiecowych i karbonizatów. Podstawową czynnością jest przekształcenie barwnego obrazu rzeczywistego w obraz binarny, zarówno dla struktury obserwowanej jako tekstura porowata (DFpjak i obrazów po segmentacji obrazów tekstury optycznej (DFtx). Takie postępowanie przekłada się na wartości w obu przypadkach z przedziału 1F≤2. Analizie poddaje się otrzymane obrazy, wykorzystując zdefiniowanie wymiarowe metodą pudełkową (box counting). Ważnym elementem badań było dostosowanie skali prezentowanego obrazu do potrzeb wiarygodnej oceny tekstury porowatej i optycznej, wynikiem czego było zastosowanie mozaik wielkoformatowych do oceny przekrojów porowatych i małych próbek obrazowych indywidualnych typów tekstur do analizy tekstury optycznej. Ponadto, opracowano sposób uzyskiwania wartości wypadkowej różnowartościowych wymiarów fraktalnych tekstur, DMF, określonej jako multifraktal tekstury optycznej. W celu oceny skuteczności metody w ocenie jakości koksu, wyniki wymiarów fraktalnych porównywano ze wskaźnikiem reakcyjności koksu (CRI). Ustalono, że wraz ze wzrostem dwóch, wymienionych wymiarów fraktalnych, obniża się jakość koksu w wyniku wzrostu jego reakcyjności (CRI). Dla koksu wysokogatunkowego wyznaczono dwie miary wymiarów fraktalnych zmiennych w zakresach: dla tekstury porowatej 1,88Fp<1,95 oraz dla 1,86MF<1,90, gdzie DMF jest multifraktalem tekstury optycznej.
EN
The aim of the study was to use the coke images to estimate the fractal dimensions. The experiment was carried out for qualitatively diverse samples of metallurgical coke and chars. The basic action is to transform the colorful microscopic images, both of porosity texture and segmented texture images, to a binary form. Obtained images are processed in the software and fractal dimensions are calculated according to box counting method. Fractal dimensions for both cases (porosity and optical texture) are in the range1F≤ 2. One of the main subjects was to adjust, the scale of studied images of porosity cross-sections and optical texture images, for a reliable assessment of fractal analysis. High resolution mosaic images were used to determine the fractal dimension of pore structure, and small image samples of individual textures were used to determine the fractal of optical texture. Furthermore, a method of averaging fractal dimensions of individual textures was proposed to obtain a dimensionless value, called the multifractal, DMF. The effectiveness of the method in assessing the quality was determined by comparing the results with the parameter CRI. It was established that two independent fractal dimensions decide about coke quality. Good quality of coke is related to fractal dimension of porosity texture 1,88<Fp<1,95, same as multifractal dimension of optical texture 1,86MF<1,90.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono wyniki badań nad uszlachetnianiem wysokotemperaturowej smoły koksowniczej w nadkrytycznym metanolu SCM (supercritical methanol) i nadkrytycznej wodzie SCW (supercritical water). Zbadano wpływ temperatury (350–425°C) i ciśnienia (14–27 MPa) oraz katalizatora na jakość otrzymanych produktów. Porównano wydajności i właściwości fizykochemiczne frakcji wrzącej poniżej 360°C otrzymanych w procesach krakingu termicznego w SCM i SCW z produktami krakingu katalitycznego w SCM i SCW. Stwierdzono, że procesy te prowadzą do uzyskania produktów o mniejszej gęstości, większym stosunku atomowym H/C, i znacznie niższym zakresie wrzenia niż surowiec wyjściowy. Duże różnice zaobserwowano również w obrazie widm 1H NMR surowca i otrzymanych produktów ciekłych.
EN
High-temp. coal tar was upgraded in supercrit. MeOH and supercrit. H2O in an autoclave reactor at 350–425°C and 14–27 MPa on a Ni-W catalyst to det. the yields and characteristics of the products and compare with those obtained in thermal cracking. The H/C at. ratios in the oil fraction b. below 360°C produced with use of catalyst were higher than those in the fractions produced without any catalyst.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono analizę rynku smołowego w Polsce. Omówiono klasyczne metody przetwórstwa smoły koksowniczej. Zaproponowano wykorzystanie istniejących technologii stosowanych w przerobie ciężkich pozostałości naftowych do przerobu smoły koksowniczej.
EN
A review, with 95 refs., of coal tar upgrading methods. The sources, properties and upgrading methods of coal tar (continuous distn., delayed coking, hydrogenative upgrading, supercrit. gas extn.) were taken into consideration. Some new concepts for high-temp. coal tar processing were proposed.
Budowa pilotowej instalacji ciśnieniowego zgazowania węgla z wykorzystaniem CO2 jako czynnika zgazowującego finansowana przez NCBiR w ramach projektu pt.: „Opracowanie technologii zgazowania węgla dla wysokoefektywnej produkcji paliw i energii” stała się przyczynkiem do realizacji wielokierunkowych badań wspomagających wykonanie projektu procesowego. Przeprowadzone prace badawcze nad przebiegiem reakcji Bouduarda-Bella wykazują, że mimo pozornie prostego zapisu tej reakcji, bardzo trudno jest przyjąć adekwatny model kinetyczny do jej opisu. Problem dodatkowo się komplikuje w przypadku różnych form pierwiastka C jako substratu reakcji. Zaprezentowano własne modele kinetyczne procesu zgazowania węgla dwutlenkiem węgla uwzględniające zarówno zmienność parametrów fazy gazowej, jak i po stronie fazy stałej. W oparciu o dwuetapowy model kinetyczny tworzenia tlenku węgla wyjaśniono pozornie sprzeczny z regułą przekory wpływ ciśnienia na wydajność procesu. Zaproponowano metodykę umożliwiającą porównywanie parametrów kinetycznych uzyskanych w warunkach dynamicznych i izotermicznych. Metoda nazwana metodą czasu skończonego zakłada, że czas reakcji obejmujący zakres zmienności stopnia przemiany fazy stałej od do w dowolnych warunkach izotermicznych czy dynamicznych, jest wielkością należąca do klasycznego ujmowania wpływu temperatury wg równania Arrheniusa: In [dynamika] vs. 1/T, i wyznacza energię aktywacji od E>0 w obszarze kinetycznym do E→0 w obszarze dyfuzyjnym. Porównując metody testowe badania reakcyjności koksu (metodę genewską i CRI) ustalono, że początek przebiegu zgazowania w wyższych temperaturach jest związany głównie z dyfuzją, zależną od dostępności CO2 do powierzchni koksu.
EN
Construction of the pilot plant of pressure coal gasification with CO2 as a gasifying agent financed by NCBiR project: "The development of coal gasification technology for highly effective production of fuels and energy" has become a contribution for realization of the multi-directional studies supporting the execution of the process project. Studies carried out on Boudouard-Bell reaction indicate, that despite the apparently simple recording of this reaction, it is very difficult to adopt an adequate kinetic model for its description. The matter is further complicated in the case of the various forms of carbon as a reactant. Own kinetic models of coal gasification with carbon dioxide were proposed with taking into account a parameter variability in both gaseous and solid phase. Basing on two-step kinetic model it was explained the influence of pressure on the formation of carbon monoxide apparently inconsistent with contrariness rule. It was proposed the method for comparison of the kinetic parameters obtained in dynamic and isothermal conditions, called Finite Time Method (FTM). It assumes that the reaction time including variation of conversion degree of solid phase from to in any isothermal or dynamic conditions, is the quantity belonging to the classical recognizing the effect of temperature by Arrhenius equation: In [dynamics] vs. 1/T, and determines the activation energy E>0 in the kinetic area to E→0 in the diffusion area. By comparing different methods of coke reactivity test (the Geneva method and CRI), it was found that the onset of gasification at higher temperatures is mostly associated with diffusion, depending on the availability of CO2 on surface of coke.
Na tle możliwości wykorzystania odpadowych tworzyw sztucznych, zwłaszcza odpadowych poliolefin, przedstawiono ten problem w aspekcie krajowych możliwości. Nie jest to przegląd literaturowy; zasadniczy nurt wiąże się z realiami przemysłowymi. Artykuł ogranicza się do retrospektywnej oceny wariantu wytwarzania paliw płynnych z tłem wkładu prac własnych.
EN
The problem is presented here taking into account Polish capabilities, against the background of the possibilities of using waste plastics. This is not a literature review – the main thread concerns industrial reality. The article is restricted to a retrospective assessment of the variant of liquid fuel manufacturing and the background is constituted by own works.
W artykule porównano trzy najpopularniejsze metody chemicznego utleniania grafitu zaproponowane przez Brodie, Staudenmaiera i Hummersa. Grafit poddano utlenianiu w mieszaninach silnych utleniaczy i stężonych kwasów nieorganicznych zgodnie z przepisami podanymi w literaturze. W zależności od stosowanej metody utlenianie prowadzono od kilku do kilkuset godzin. Produkty przebadano pod kątem zawartości tlenu, stosunku C/O oraz analizy jakościowej i ilościowej grup funkcyjnych. Na podstawie przeprowadzonych badań ustalono, że najlepiej utleniony grafit można uzyskać stosując najbardziej czasochłonną metodę Brodie. Metoda Staudenmaiera daje dobrze utleniony grafit i możliwość prowadzenia ciągłego procesu, ale wymaga długiego czasu utleniania. Metoda Hummersa jest najkrótsza, jednak pozostawia sporą ilość nieutlenionych atomów węgla.
EN
Three most popular methods of chemical oxidation of graphite proposed by Brodie, Staudenmaier and Hummers has been compared here. Synthetic graphite has been oxidized using strong chemical oxidizing agents in highly-concentrated inorganic acids. Reaction time varied from several to several hundred hours depending on the applied method. Products were characterized with respect to the oxygen content, C/O ratio, full qualitative and quantitative analysis of the oxygencontaining groups. Based on these experiments it was determined that the most oxidized graphite was obtained using the Brodie method. In case of Staudenmaier method, that can be carried out in single step, well-oxidized graphite can be obtained but much longer oxidation time is required. Method proposed by Hummers is the shortest but graphite oxide possesses a plenty of unoxidized carbon atoms.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Project-analytical framings in Clean Coal Technology (CCT, in polish CTW) are studied in Poland in more and more detailed manner. These studies indicate at the some kind of hierarchy of necessities, which is adapted to our technological, financial and investment potentiality. The principal aim is an energetic development of the country. In that situation chemical production is shifted at the margin of necessities. It is represented by the products mentioned in the title of this work i.e. hydrogen, methanol and liquid fuels according to Fischer-Tropsch technology. As a starting point there were assumed: access to efficient resources of bituminous and brown coals (Fig. 5), obligate relations: raw material - desirable final products in adequate scale and necessity of increase of diesel fuel production about 2 Mt/year [1]. According to this in Poland there was found the first documented concept of the new investments in hydrogen and methanol production and IGCC [16]. Hence, it is necessary to extend resources basis by brown coal. Also necessity of CO2 emission reduction by implementation of zero-emission technologies was pointed out. Hence, CO2 sequestration is a new technological challenge. But for accepted plans of CCT development the new concepts of technological solutions appear based on CO2, mainly by methanol production.
W Polsce do końca 2006 r. w wyniku oddolnej inicjatywy technologicznej rozwinął się "mały" sektor paliwowy. Zajmował się on pozyskiwaniem odpadowych poliolefin (OPO) i przetwarzaniem ich w surowe, płynne frakcje paliwowe.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analiza wskaźników metody NSC, które wyrażają reakcyjność koksu wobec CO2 (CRI) i jego wytrzymałość mechaniczną po reakcji z CO2 (CSR) wykazała, że istnieje trzeci, komplementarny wskaźnik ujmujący dwa wymienione. Wskaźnik ten, nazwany jakością koksu (CQ), jest naturalną, globalną miarą dwóch następujących po sobie procesów cząstkowych. Celem pracy jest przedstawienie koncepcji wskazującej na logiczne uzasadnienie istnienia nowego wskaźnika oraz jego relacje z CRI i CSR.
EN
Analysis of NSC test indices, which represent coke reactivity toward CO2 (CRI) and its mechanical strength after reaction with CO2 (CSR), has shown that there is a third complementary index including both mentioned above. The index, called coke quality (CQ), is natural and overall measure of two successive partial processes. Logical justified consequence of existing new index and its relationship between CRI and CSR is a main aim of this paper.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recycling of waste polyolefins is important as a hydrocarbon source for fuel production and for environmental protection as well. The technological possibility of thermal and pressure degradation of waste polyolefins in the presence of liquid reagents, was proposed. Basic physicochemical properties of products obtained in presented methods of polyolefins processing were characterized and discussed.
PL
W artykule przedstawiono warianty technologiczne utylizacji odpadowych poliolefin, wykorzystując najprostsze metody termicznego rozkładu pod zwiększonym ciśnieniem, w kierunku pozyskiwania wysokowartościowych frakcji węglowodorowych. Scharakteryzowano podstawowe właściwości fizykochemiczne otrzymanych produktów.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.