Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Methane recovery from gaseous mixtures using carbonaceous adsorbents

Buczek B.

Archives of Mining Sciences

|

2016

|

Vol. 61, no. 2

285--292

EN

Methane recovery from gaseous mixtures has both economical and ecological aspect. Methane from different waste gases like mine gases, nitrogenated natural gases and biogases can be treated as local source for production electric and heat energy. Also occurs the problem of atmosphere pollution with methane that shows over 20 times more harmful environmental effect in comparison to carbon dioxide. One of the ways utilisation such gases is enrichment of methane in the PSA technique, which requires appropriate adsorbents. Active carbons and carbon molecular sieve produced by industry and obtained in laboratory scale were examined as adsorbent for methane recuperation. Porous structure of adsorbents was investigated using densimetry measurements and adsorption of argon at 77.5K. On the basis of adsorption data, the Dubinin-Radushkevich equation parameters, micropore volume (Wo) and characteristics of energy adsorption (Eo) as well as area micropores (Smi) and BET area (SBET) were determined. The usability of adsorbents in enrichment of the methane was evaluated in the test, which simulate the basic stages of PSA process: a) adsorbent degassing, b) pressure raise in column by feed gas, c) cocurrent desorption with analysis of out flowing gas. The composition of gas phase was accepted as the criterion of the suitability of adsorbent for methane separation from gaseous mixtures. The relationship between methane recovery from gas mixture and texture parameters of adsorbents was found.

PL

Odzyskiwanie metanu z mieszanin gazowych posiada zarówno aspect ekonomiczny jak i ekologiczny. Metan pochodzący z gazów kopalnianych, gazów zaazotowanych oraz biogazów może być traktowany jako lokalne źródło do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej. Jest także problemem zanieczyszczenie atmosfery metanem, który ma ponad dwudziestokrotnie większy wpływ na środowisko w porównaniu z ditlenkiem węgla. Jednym ze sposobów wykorzystania tego typu gazów jest wzbogacanie metanu techniką PSA, która wymaga odpowiednich adsorbentów. Węgle aktywne oraz węglowe sito molekularne wytwarzane przemysłowo i te otrzymane w laboratorium były oceniane jako adsorbenty do wzbogacania metanu. Porowata struktura adsorbentów była analizowana za pomocą pomiarów gęstości i adsorpcji argonu w temperaturze 77.5K. Z danych adsorpcyjnych wyznaczono, posługując się równaniem Dubinina i Raduszkiewicza parametry: Wo, Eo, Smi, a powierzchnię SBET z równania adsorpcji wielowarstwowej Brunauera, Emmetta i Tellera. Przydatność adsorbentów do wzbogacania metanu była oceniana w teście, który symulował podstawowe etapy procesu PSA; a) odgazowanie adsorbentu, b) podnoszenie ciśnienia w kolumnie gazem zasilającym, c) desorpcja współprądowa połączona z analizą gazu. Skład fazy gazowej przyjęto jako kryterium przydatności adsorbentów do wydzielania metanu z mieszanin gazowych. Stwierdzono zależność pomiędzy stężeniem metanu a porowatą strukturą przebadanych adsorbentów.

2

Textural, surface, thermal and sorption properties of the functionalized activated carbons and carbon nanotubes

Nowicki P., Szymanowski W., Pietrzak R.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 4

120--127

EN

Two series of functionalised carbonaceous adsorbents were prepared by means of oxidation and nitrogenation of commercially available activated carbon and multi-walled carbon nanotubes. The effect of nitrogen and oxygen incorporation on the textural, surface, thermal and sorption properties of the adsorbents prepared was tested. The materials were characterized by elemental analysis, low-temperature nitrogen sorption, thermogravimetric study and determination of the surface oxygen groups content. Sorptive properties of the materials obtained were characterized by the adsorption of methylene and alkali blue 6B as well as copper(II) ions. The final products were nitrogen- and oxygen-enriched mesoporous adsorbents of medium-developed surface area, showing highly diverse N and O-heteroatom contents and acidic-basic character of the surface. The results obtained in our study have proved that through a suitable choice of the modification procedure of commercial adsorbents it is possible to produce materials with high sorption capacity towards organic dyes as well as copper(II) ions.

3

Wpływ metody aktywacji chemicznej na właściwości węgli aktywnych otrzymanych z węgla brunatnego

Nowicki P., Kuszyńska I., Przepiórski J., Pietrzak R.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1846-1850

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu metody i sposobu aktywacji za pomocą NaOH na właściwości adsorbentów węglowych otrzymanych z polskiego węgla brunatnego „Konin”. Węgle aktywne otrzymywano stosując dwie metody aktywacji (fizyczne wymieszanie oraz impregnację) oraz dwa warianty obróbki termicznej. Wykazano, że węgiel brunatny może być z powodzeniem stosowany jako tani prekursor adsorbentów węglowych o dobrze rozwiniętej powierzchni właściwej, dużej objętości porów i dobrych zdolnościach sorpcyjnych. Większość otrzymanych węgli aktywnych charakteryzuje się silnie mikroporowatą strukturą i kwaśnym charakterem powierzchni. Najlepsze właściwości fizykochemiczne oraz zdolności sorpcyjne wobec jodu wykazuje węgiel otrzymany w wyniku fizycznego wymieszania prekursora z czynnikiem aktywującym, a następnie aktywacji w temp. 600°C.

EN

Polish lignite was carbonized at 400°C for 15 min and activated by heating with NaOH (2:1) in Ar at 600°C for 20 min, washed with aq. HCl and hot water and studied for porosity by N₂ adsorption-desorption, surface acidity by potentiometric titrn. and I₂ no. The activated C produced showed well-developed surface area, large pore vol. and good sorption properties. The majority of the samples showed strongly microporous structure and acidic surface. The best physicochem. properties and highest sorption capacity towards I₂ were found for the C sample produced by phys. mixing of the precursor with activating agent and then subjected to thermal activation at 600°C.

4

Ocena przydatności formowanych adsorbentów węglowych do adsorpcyjnego magazynowania metanu

Bałys M. R., Czepirski L., Łabojko G.

Karbo

|

2009

|

Nr 1

53-55

PL

Oceniono przydatność formowanych adsorbentów węglowych do adsorpcyjnego magazynowania metanu. Jako materiał do badań wybrano próbki formowanych adsorbentów węglowych otrzymanych z węgla kamiennego z dodatkiem różnych rodzajów lepiszcza (żywica rezolowa, smoła węglowa) w różnych warunkach karbonizacji i aktywacji. Widoczny jest wyraźny wpływ sposobu preparowania próbek na ich właściwości sorpcyjne względem metanu, przy czym próbki formowane z żywicą rezolową wykazują chłonność sorpcyjną porównywalną lub nawet wyższą niż handlowy, mikroporowaty węgiel aktywny.

EN

Applicability of carbonaceous adsorbents for methane storage is described. Polish hard coal as precursor material was formed with different binders (thermo prepared coal tar and phenol-formaldehyde resol type resin) and next pyrolysed and activated. Influence of preparation parameters on adsorption capacity with respect to methane can be observed. Samples formed with resol type resin show methane storage capacity comparable or higher than commercial microporous active carbon.

5

Zastosowanie metody wielowariantowego dopasowywania modeli LBET do analizy wpływu warunków procesu aktywacji na uzyskane parametry struktury mikroporowatej węgli aktywnych

Kwiatkowski M.

Przemysł Chemiczny

|

2008

|

T. 87, nr 3

284-288

6

Porowate materiały węglowe w układach magazynowania energii

Czepirski L.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2007

|

T. 23, z. 3s

75-84

PL

Porowate materiały węglowe (węgiel aktywny, węglowe sita cząsteczkowe, aktywne włókniny węglowe, membrany węglowe) o wysokiej zawartości pierwiastkowego węgla, rozwiniętej porowatości wewnętrznej, dużej powierzchni właściwej, są powszechnie stosowane w procesach oczyszczania i rozdzielania w fazie gazowej lub ciekłej. Równocześnie obok tradycyjnych zastosowań adsorbentów węglowych pojawiają się nowe, niekonwencjonalne jak ich wykorzystanie w układach adsorpcyjnego magazynowania paliw gazowych (metan, wodór) oraz energii cieplnej. W artykule omówiono przykłady wykorzystania adsorbentów węglowych w powyższych zastosowaniach.

EN

The application of porous carbon materials in energy storage systems (storage of gaseous fuels and adsorption heat pumps and refrigerators) is discussed. Potential improvements in this area is detailed, including the use of novel carbonaceous adsorbents, advanced cycles and operating parameters.

7

Próby wytwarzania granulowanych adsorbentów na bazie karbonizatów ze zużytych opon samochodowych

Stelmach S., Wasielewsk i R., Figa J.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2006

|

Vol. 4

107-114

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu wytwarzania granulowanego (formowanego) węgla aktywnego z pylistego karbonizatu uzyskanego w procesie termolizy zużytych opon samochodowych. Wykonano testy wytłaczania mieszanek karbonizatów z wytypowanymi lepiszczami. Skład mas do formowania optymalizowano pod kątem uzyskania maksymalnej wytrzymałości mechanicznej produktu. Następnie produkt ten poddano ponownej karbonizacji oraz aktywacji parą wodna. Uzyskano adsorbent charakteryzujący sie słabymi właściwościami adsorpcyjnymi i niską wytrzymałością mechaniczną. Sposród wytypowanych do badań lepiszcz – najlepszym do aglomeracji pylistego karbonizatu z opon okazała się melasa cukrowa.

EN

The results of investigations of granulated (extruded) active carbon production from fluffy char obtained from the thermolysis of used car tyres as a feedstock were presented. The forming tests of the char mixtures with chosen binders were carried out. The composition of forming mixture was optimized in order to obtain maximum mechanical strength of the product. Next, the recarbonization as well as steam activation of the product were carried out. The obtained adsorbent had weak adsorptional properties and low mechanical strenghth. From binders chosen to investigations the best binder for dusty char agglomeration was molasses.

8

Zastosowanie promieniowania mikrofalowego w technologii adsorpcyjnej

Rumian M., Czepirski L.

Przemysł Chemiczny

|

2005

|

T. 84, nr 5

329--332

PL

Naświetlanie mikrofalowe jest atrakcyjną metodą konwersji energii elektromagnetycznej w energię cieplną. Dzięki zdolności mikrofal do bezpośredniego, objętościowego ogrzewania materiałów można znacznie przyspieszyć przebieg wielu procesów oraz wpływać na właściwości obrabianych materiałów. Zaprezentowano przykłady wykorzystania energii mikrofal w technologii adsorpcyjnej dla preparatyki, modyfikacji właściwości i opracowania niekonwencjonalnych metod regeneracji adsorbentów.

EN

A review with 30 refs. covering microware-assisted preparation of carbon and mineral adsorbents, modification of surface properties of carbonaceous adsorbents and regeneration of adsorbents.

9

Wpływ wymrażania próbek węgli aktywnych z wodą na ich strukturę porowatą

Skubiszewska-Zięba J., Leboda R., Gunko V.M., Palijczuk D., Ziętek S.

Przemysł Chemiczny

|

2004

|

T. 83, nr 2

79-83

PL

Badano wpływ zamrażania, w temperaturze ciekłego azotu, czterech próbek węgli aktywnych (SB£T oraz Vp w zakresie odpowiednio 877-2164 m2/g oraz 0,445-1,044 cm3/g), zawierających różne ilości wody, na ich strukturę porowatą. Z danych niskotemperaturowej adsorpcji/desorpcji azotu wyznaczono: powierzchnię właściwą adsorbentów (SBET), całkowitą sorpcyjną objętość porów (Vp), powierzchnię mezoporów (SK), powierzchnię i objętość mikroporów (SDS, VDS), średnią wielkość połowy szerokości szczeliny mikroporów (XDS), wymiar fraktalny (DAJ) i funkcje rozkładu porów. Stwierdzono, że zamrażanie próbek węgli aktywnych powoduje wzrost od kilku do kilkunastu procent objętości porów i wielkości powierzchni właściwej oraz zmianę innych charakterystyk. Modyfikacja węgla aktywnego w ciekłym azocie znacznie poprawia jego efektywność w procesie dynamicznej adsorpcji par fert-butylobenzenu.

EN

(A) Air-borne H2O or (B) liq. H2O was sorbed on 4 microporous C (SBEr 877, 1351, 1873, and 2164 m2/g; porę vol., 0.445, 0.749, 1.037, and 1.044 cms/g; particle s/ze 0.5-0.71 mm; (A) H2O sorbed, 10.25, 6.45, 8.55, and 4%), and the specimens were kept 2 h ał 77.4 K, heated to 20°C, dehydrated, and reheated at 473 K/1 pbar. The SBETand porę vol. rosę by (A) 4.4-7.2 and 5.2 -8.4; (B) 6.1-10.5 and 7.110.4%, resp. Freezing affected the proportions of micro and meso pores, the C becoming morę heterogeneous. As the micropore share rosę, the C became morę fractal. On the A-modified carbon, tert-Bu benzene was adsorbed morę effectively.

10

Badania aktywacji parą wodną karbonizatów ze zużytych opon samochodowych

Wasilewski R., Stelmach S., Sobolewski A., Figa J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2004

|

T. 7, nr 2

141-150

PL

Zaprezentowano aktualne osiągnięcia w zakresie wykorzystania procesu pirolizy zużytych opon samochodowych do otrzymywania prekursorów adsorbentów węglowych. Przedstawiono wyniki badań procesu aktywacji parą wodną karbonizatów z opon samochodowych. Surowiec do badań pochodził z Polski i Wielkiej Brytanii. Karbonizaty otrzymano w procesie pirolizy opon prowadzonej w złożu stałym oraz w piecu obrotowym. Zaobserwowano, że karbonizaty z opon, niezależnie od pochodzenia oraz warunków wstępnej obróbki pirolitycznej (retorta czy piec obrotowy), wykazują podobne zachowanie w procesie aktywacji. Wraz z wydłużeniem czasu aktywacji maleje uzysk produktu oraz rośnie w nim zawartość popiołu ze względu na zachodzące reakcje zgazowania. W wyniku procesu aktywacji uzyskano adsorbenty o dobrych parametrach jakościowych. Ponad 2-krotnie wzrosła pojemność sorpcyjna wobec jodu oraz powierzchnia właściwa. Przedstawiono korelacje właściwości adsorpcyjnych produktów aktywacji z czasem procesu oraz wytyczne do prowadzenia procesu aktywacji karbonizatów ze zużytych opon w piecu obrotowym w skali przemysłowej. Właściwości adsorpcyjne produktu wykazują maksimum przy około 50 minutach trwania procesu aktywacji parą wodną.

EN

The current state of waste tyres utilization by pyrolysis to obtain carbonaceous adsorbents' precursors has been presented. At present, the great number of works concerning this subject are realized. The test results of the waste tyres' chars steam activation have been shown. Feedstock for experiments origined from Poland and Great Britain. The chars were received from the pyrolysis process of tyres, which have been performed in the retort (fixed bed) and rotary kiln. Temperature of the pyrolytic pretreatment was about 500°C for rotary kiln and 600°C in the case of retort. Activation process has been carried out at temperature 850°C. Time of processing has been changed in the range of 15 ÷ 20 minutes. The chars from waste tyres have similar behaviour during the process of steam activation apart from their origin and conditions of the pyrolytic pretreatment. Prolongation of steam activation time results in the decreasing of product yield and increasing of ash contents according to reaction of gasification. The adsorbents obtained during the waste tyres chars steam activation have good qualitative parameters. Iodine number and specific surface area of activated char grew up twice compared to pyrolytic char (570 mg/g and 480 m²/g respectively). The correlations of adsorptional properties with time of processing and the guidelines for the chars activation in rotary kiln in industrial scale have been presented. The best product showed maximum of the adsorptional properties for about 50 minutes of the steam activation.