Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kilku stopniowa utylizacja osadów ściekowych - biomasy odpadowej z wykorzystaniem karbonizacji, zgazowania

Pawlak-Kruczek Halina, Czerep Michał, Mularski Jakub, Krochmalny Krystian, Niedźwiecki Łukasz

Nowa Energia

|

2022

|

nr 5/6

10-18

PL

Problem opłacalnej energetycznie i ekonomicznie utylizacji biomasy odpadowej – w szczególności osadów ściekowych oraz innych zanieczyszczonych typów biomasy jest przedmiotem wielu analiz i badań. W przypadku porządku prawnego, panującego w Polsce, szczególne znaczenie ma fakt uznania osadu ściekowego za biomasę, potwierdzony przez nowelizację ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii. Ponadto, Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dn. 16/07/2015 w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach zabrania składowania ustabilizowanych osadów ściekowych (kod 19 08 05) o wartości opałowej większej niż 6 MJ/kg - w praktyce uniemożliwia to ich składowanie.

2

Carbonized Sorbents of Shungite and Rice Husk for Purification of Petroleum Contaminated Soils

Ongarbayev Yerdos, Baigulbayeva Moldir, Tileuberdi Yerbol, Ualieva Perizat, Abdieva Gulzhamal

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 5

16--25

EN

Contamination of soil and water with petroleum during its extraction, collection, transportation, storage and preparation occurs frequently, and purification of oil spills is one of the pressing environmental problems of oil producing organizations. There are a large number of methods for utilization oil spills. The sorption method in combination with bioremediation is capable of effectively purification of petroleum contaminated soils. The paper shows the possibility of using a carbonized mixture of shungite from the Koksu deposit (Kazakhstan) with rice husk as a sorbent and carrier of microorganism strains. The physicochemical properties and elemental composition, as well as the microstructure of carbonized samples were established. The maximum sorption capacity of carbonized sorbents when purifying the soil samples from oil from the Karazhanbas field was 1.86 g/g after 60 days. The carbonized samples with microorganism strains immobilized on them showed a degree of oil destruction reaching 90%.

3

Application of laser power diode on leather cutting and optimization for better environmental quality measures

Vasanth S., Muthuramalingam T.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

228--235

EN

Since the leather materials are used in various industries such as shoes, fashion, furniture and automotive industries, it is essential to introduce laser technology on cutting leathers with intricate geometries under better environmental conditions. In this investigation, an effort was made to analyze the effects of laser power diode on environmental measures such as carbonization, striations and dross formation in leather cutting. It was attempted to compute the optimal factors using TGRA methodology. It was inferred that laser power diode cutting process can eliminate the striations and dross formation on leather cutting due to elimination of mechanical impact energy. Laser power diode can reduce the carbonization effect on leather cutting owing to the lower and concentrated energy. The optimal process parameters combination of laser power diode based leather cutting process was found with tolerance of 4.6%. Standoff-distance highly influences on determining the lower carbonization region and kerf width in laser power diode based leather cutting process.

4

Właściwości sorpcyjne karbonizatów z pozostałości węglowej z pirolizy opon

Dębek Cezary, Walendziewski Jerzy

Elastomery

|

2020

|

T. 24, nr 2

63--77

PL

Scharakteryzowano właściwości strukturalne dwóch prób węgla popirolitycznego otrzymanego w wyniku niskotemperaturowej pirolizy opon samochodowych. Próby węgli popirolitycznych różniły się warunkami prowadzenia procesu pirolizy. Materiał węglowy z pirolizy opon poddano karbonizacji i zbadano zmiany strukturalne oraz oceniono ich zdolności sorpcyjne w stosunku do związków modelowych: benzenu, p‑chlorofenolu, błękitu metylenowego oraz czerwieni Kongo. Otrzymane karbonizaty wykazały dużą zdolność sorpcyjną benzenu z roztworu wodnego sięgającą 98%.

EN

Structural properties of two samples of pyrolytic carbon obtained as a result of low‑temperature pyrolysis of car tires were characterized. The tests of pyrolytic carbon differed in conditions of pyrolysis process. Carbon material from the pyrolysis of tires was carbonized and structural changes were examined and their sorption properties were assessed in relation to model compounds: benzene, p‑chlorophenol, methylene blue and Congo red.The obtained carbonizates showed high sorption capacity of benzene from aqueous solution reaching 98%.

5

Comparison of the properties of lignins as potential carbon precursors

Mielan Bartosz, Musioł Patrycja, Tomala Janusz, Błażewicz Stanisław, Frączek-Szczypta Aneta

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2020

|

vol. 63, nr 206

19--34

EN

Due to growing interest in the application of renewable resources in industry, there is a need for new carbon precursors. Lignin is a natural polymer and the main by-product of the paper industry, but its application on an industrial scale is limited. Due to its chemical composition and high aromatic carbon content, combined with a lack of toxicity, it may be a promising candidate for a carbon precursor, as well as – in carbon electrode technology – a carbon binder. The main disadvantage of lignins is the variety of their types, with differing properties. There is a need to establish the relationship between the structure of lignin and its carbon precursor potential. In this work, an attempt was made to find the dependence between the lignin structure and its properties before (chemical composition, structural studies) and after thermal treatment under an inert atmosphere (carbon residue, bonding properties and degree of carbonization and graphitization), using different techniques (FTIR, Raman spectroscopy, XPS, TG, SEM) on two softwood lignins – alkali lignin and kraft lignin. The results proved that both lignins are good candidates for carbon precursors (high mass residue after heat treatment), but only kraft lignin exhibits the bonding properties which are crucial for application as a carbon binder.

6

Bilans dwutlenku węgla w życiu betonu

Bartosik Sławomir, Tokarski Daniel, Woliński Paweł

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2019

|

R. 87, nr 11

18--20

PL

Artykuł porusza kwestię bilansu dwutlenku węgla w całkowitym życiu betonu. Jest teoretyczną próbą zbilansowania CO2 zarówno podczas wytwarzania betonu, w ciągu jego życia a także po jego rozbiórce i recyklingu. Część opracowań związanych z obliczenia śladu węglowego betonu nie uwzględnia fazy po zakończeniu okresu eksploatacji – recyklingu. Próba zestawienia z jednej strony pełnego odwzorowania śladu węglowego betonu a z drugiej strony przeciwstawienie jej samego procesu karbonatyzacji w ciągu okresu użytkowania, a także po okresie rozbiórki daje obecnie oczywiste wyniki: wyprodukowanie 1 tony zwykłej mieszanki betonowej zanieczyszcza atmosferę ziemską o 140-320 kg CO2ekw/t, co jest oczywiście znacznie wyższe niż pochłanianie ditlenku węgla w procesie karbonatyzacji, nawet przy uwzględnieniu procesu recyklingu i częściowo drugiego życia betonu.

EN

The article deals with the issue of the carbon balance in the total life of concrete. It is a theoretical attempt to balance CO2 both during the production of concrete, during its life and after its dismantling and recycling. Some studies related to the calculation of the carbon footprint of concrete do not take into account the phase after the end of its useful life - recycling. An attempt to compile, on the one hand, a full representation of the carbon footprint of the concrete and, on the other hand, a comparison of the carbonization process itself during its useful life and also after the demolition period, gives obvious results for the time being: the production of 1 tonne of ordinary concrete mix pollutes the earth’s atmosphere by 140-320 kg CO2eq/t, which is obviously much higher than the carbon dioxide absorption during the carbonization process, even taking into account the recycling process and partially the second life of concrete.

7

Morphology of carbon materials obtained by low-temperature pyrolysis of non-biodegradable organic waste

Doliński Adam

Inżynieria Powierzchni

|

2019

|

nr 2

39--47

EN

The results of the study on the morphology of carbon char produced by carbonization of IR – SBR elastomer, the commonly used for vehicle tires material, have been presented against the background of known carbonaceous materials. The genesis of the second generation of carbon materials has been presented. Four recognized morphological forms of the studied carbon char have been characterized. Three of them belong to the family of cellular carbons with a turbostratic structure and an extended specific surface area. The fourth isolated morphological form has a non-porous lamellar structure and is characterized by the properties, which are untypical for the known forms of carbon char, such as: hydrophobicity, strong light absorption, and a supposed tendency to oscilla-tion under the influence of exposition on light.

PL

Wyniki badań morfologii karbonizatu wytworzonego w wyniku karbonizacji elastomeru IR – SBR, powszechnie stosowanego materiału opon pojazdów samochodowych przedstawiono na tle znanych materiałów węglowych. Przedstawiono genezę materiałów węglowych drugiej generacji. Scharakteryzowano cztery rozpoznane formy morfologiczne badanego karbonizatu. Trzy z nich należą do rodziny węgli komórkowych o strukturze turbostratycznej i rozbudowanej powierzchni właściwej. Czwarta wyodrębniona forma morfologiczna ma nieporowatą strukturę płytkową i charakteryzuje się nietypowymi dla znanych form karbonizatu właściwościami, jak hydrofobowość, silne pochłanianie światła, domniemana skłonność do drgań pod wpływem światła.

8

Wpływ pH na morfologię kryształów węglanu wapnia strącanego ze strumienia odpadowego z procesu Solvaya

Mikołajczak W., Łuczkowska D., Walawska B., Żórawski D., Kiedzik Ł., Skowron K.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 3

446--450

PL

Badano chemisorpcję gazowego CO2 w zawiesinie stanowiącej produkt uboczny procesu Solvaya (szlam podestylacyjny). Obecnie jest ona poddawana odwodnieniu z wytworzeniem słabej jakości wapna rolniczego. Karbonizacja spowodowała obniżenie pH zawiesiny i wzrost zawartości węglanu wapnia w formie kalcytu w fazie stałej. Wzrósł też udział drobnych frakcji kryształów o wymiarach w zakresie 0,3-2,5 μm. Równocześnie zmniejszył się udział składników niekrystalicznych. Wytrącone kryształy miały pokrój romboedryczny.

EN

By-product sludge from industrial Solvay soda process was satd. with CO2 at 60°C and decreasing pH from 10.9 down to 6 to ppt. CaCO3 crystals. Along with pH decrease, the vol. of fine crystal fraction 0.3-2.5 μm increased. At the same time, the amt. of amorphous phase decreased. The pptd. grains showed mostly a rhombohedral structure.

9

Węgiel aktywowany z odpadów opornika łatkowatego (Pueraria lobata) i jego zdolności adsorpcyjne

Jinhua S., Yufei Z., Zhiyong Z., Xiaoming C., Fulin H.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 6

973--978

PL

Odpady opornika łatkowatego aktywowane wodorotlenkiem potasu skarbonizowano, a otrzymany węgiel aktywny scharakteryzowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej. Jego powierzchnię właściwą określono za pomocą analizatora porów, a zdolność adsorpcji jonów Cu2+, Cd2+, Zn2+ i Pb2+ określono metodą spektrometrii mas sprzężonej z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (ICP-MS). Jako wskaźniki jakości produktu wyznaczono wartości adsorpcji jodu i błękitu metylenowego. Najlepsze wyniki uzyskano przy 30-proc. stężeniu wodorotlenku potasu, gdy stosunek ciało stałe-ciecz wynosił 1:6, temperatura aktywacji wynosiła 700°C, aktywacja trwała 35 min, a wartości adsorpcji błękitu metylenowego i jodu wynosiły odpowiednio 130,63 mL/0,1 g i 1301,35 mg/g. Powierzchnia właściwa przygotowanego węgla aktywnego wynosiła 1023,83 m2/g, a wielkość porów 1,96 nm, zaś właściwości adsorpcyjne malały w szeregu Cu2+ > Pb2+ > Cd2+ > Zn2+. Zdolności adsorpcyjne węgla aktywnego wytworzonego z odpadów rośliny Pueraria były lepsze niż handlowego węgla aktywnego.

EN

Wastes from processing of Pueraria lobata were activated with 30% KOH soln. (solid-to-liq. ratio 1:6), carbonized at 700°C for 35 min and the resulting activated C was characterized by scanning electron microscopy. Its sp. surface area was detd. by using a pore analyzer and its adsorption capacity for Cu2+, Cd2+, Zn2+ and Pb2+ was detd. by mass spectroscopy with inductively coupled plasma. The I and methylene blue adsorption values were used as quality indexes (130.63 mL/0.1 g and 1301.35 mg/g, resp.). The sp. surface area of the activated C was 1023.83 m2/g, the pore size 1.96 nm and the adsorption abilities decreased in series Cu2+ > Pb2+ > Cd2+ > Zn2+. The adsorption ability the activated C prepd. was better than that of a com. activated C.

10

Wybrane zagadnienia badań nad materiałami węglowymi

Doliński A.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

61--74

PL

Przedstawiono wybrane kierunki badań nad wytwarzaniem materiałów węglowych, koncentrując się na dwóch perspektywicznych technologiach: wytwarzaniu węgla heksagonalnego z fazy gazowej i karbonizacji/grafityzacji materiałów organicznych. Zaprezentowano obecne i przewidywane zastosowania materiałów węglowych, a także mechanizm karbonizacji/grafityzacji wielkocząsteczkowych materiałów organicznych. Podkreślono znaczenie odpadów poużytkowych jako surowca do otrzymywania materiałów węglowych do różnorodnych zastosowań.

EN

Selected paths of research on the manufacturing of carbon materials have been presented, focusing on two prospective technologies: the production of hexagonal carbon from the gaseous phase and the carbonization/graphitization of organic materials. Present and prospective applications of carbon materials and a mechanism of carbonization/graphitization of high-molecular organic materials have been presented. The importance of post-consumer waste as a raw material for obtaining carbon materials for various applications has been emphasized.

11

Produkty ekstrakcji nadkrytycznej węgla brunatnego dla otrzymywania paliw płynnych i sorbentów węglowych

Czechowski F., Stolarski M.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2018

|

R. 59, nr 6

33--50

PL

Zbadano wpływ rozpuszczalników: cykloheksanu, toluenu, alkoholu izopropylowego oraz czasu ekstrakcji (0 – 4 godz.) ziemistego węgla brunatnego w warunkach nadkrytycznych w temperaturze 410 °C, pod ciśnieniem 13 MPa na wydajność ekstraktów oraz kształtowanie się struktury porowatej stałych pozostałości poekstrakcyjnych. Scharakteryzowano skład grupowy i strukturalny ekstraktów nadkrytycznych. Pozostałości po ekstrakcji nadkrytycznej cykloheksanem i toluenem wykazują większe rozwinięcie układu kapilarnego niż produkt karbonizacji węgla nieekstrahowanego otrzymany w temperaturze ekstrakcji nadkrytycznej 410 °C. Podobna zależność występuje w rozwinięciu struktury porowatej karbonizatów wysokotemperaturowych (800 °C) otrzymanych ze stałych pozostałości poekstrakcyjnych oraz ich odpowiednika z węgla nieekstrahowanego. Parametry struktury porowatej aktywatów otrzymanych przez zgazowanie karbonizatów parą wodną do 50% ubytku masy ich materii oganicznej wykazują zbliżone wartości zarówno dla produktów otrzymanych z pozostałości poekstrakcyjnych jak i próbki otrzymanej z węgla nieekstrahowanego. Wydłużenie czasu ekstrakcji w warunkach nadkrytycznych cykloheksanem oraz toluenem prowadzi do stopniowego wzrostu parametrów struktury porowatej w pozostałościach poekstrakcyjnych oraz produktach ich częściowego zgazowania parą wodną. Natomiast wydłużenie czasu ekstrakcji nadkrytycznej alkoholem izopropylowym prowadzi do obniżania się parametrów struktury porowatej w pozostałościach poekstrakcyjnych oraz produktach ich karbonizacji i aktywacji.

EN

The influence of the solvent kind: cyclohexane, toluene, isopropyl alcohol and time of supercritical gas extraction (0 - 4 h) of earthy brown coal at 410 °C on the extracts yield and formation of porous structure in the extracted residues was investigated. The group and structural composition of supercritical extracts was characterized. The residues after the supercritical gas extraction with cyclohexane and toluene show a greater development of the capillary system than the carbonization product of non-extracted coal obtained at a supercritical extraction temperature of 410°C, under pressure 13 MPa. A similar relationship occurs in the development of porous structure of high temperature (800°C) carbonizates of extracted residues in comparison to porosity parameters of non-extracted coal carbonizate. Porous structure parameters of active carbons obtained by steam gasification of carbonizates to 50% burn-off of their coaly organic matter show similar values for products obtained from extracted residues as well as for samples obtained from non-extracted coal. The increase of in supercritical gas extraction time with cyclohexane and toluene leads to gradual increase of porous structure parameters in extraction residues and their partial gasification products with steam. On the other hand, the increase of the supercritical extraction time with isopropyl alcohol causes a decrease in the porosity parameters of the extracted residues porous structure and products of their carbonization and activation.

12

Badanie procesu nisko- i średniotemperaturowej karbonizacji biomasy

Czardybon A., Ignasiak K., Rejdak M., Sobolewski A.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2265--2271

PL

Zaprezentowano wyniki badań procesu karbonizacji czterech rodzajów biomasy roślinnej (zrębek wierzby energetycznej, olchy, mieszaniny drewna iglastego i liściastego oraz łupiny olejowca gwinejskiego). Badania przeprowadzono w pilotowej instalacji o zdolności przerobowej surowca do 120 kg/h. Proces umożliwił poprawę zdolności przemiałowej i wartości opałowej biomasy, a także zmiany w jej składzie (obniżenie zawartości wilgoci i składników lotnych, wzrost zawartości węgla). Proces kompaktowania termicznie przetworzonej biomasy umożliwił uzyskanie paliwa formowanego o zadanym kształcie i wielkości oraz zwiększonej gęstości energetycznej w stosunku do surowej biomasy. W zależności od potrzeb i wymagań rynku możliwy jest dobór parametrów procesu zarówno pod kątem produkcji toryfikatu (biomasy toryfikowanej) do zastosowań energetycznych, jak i biowęgla (biokarbonizatu).

EN

Four biomass types (willow chips, alder chips, coniferous and deciduous wood chips, and palm kernel shells) were carbonized in pilot plant (capacity 120 kg/h) to yield products of improved grindability and calorific value. A decrease of moisture and volatile contents and an increase of C content were obsd. after carbonization. The pelletizing of carbonized biomass allowed to obtain formed fuel with a predetd. shape and size with increased energy d. when compared with raw biomass.

13

Wpływ promieniowania mikrofalowego na zdolności sorpcyjne adsorbentów otrzymanych z porolniczych materiałów odpadowych

Kaźmierczak-Raźna J., Franus W., Pietrzak R

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 7

1359--1364

PL

Przedstawiono wyniki badań otrzymywania adsorbentów węglowych za pomocą promieniowania mikrofalowego oraz wykorzystania ich jako adsorbentów tlenku azotu(IV). Sorbenty otrzymano przez karbonizację siana o niskiej jakości w trzech różnych temperaturach w piecu mikrofalowym o mocy 1400 W przy częstotliwości 2,45 GHz przez 60 min. Zbadano wpływ temperatury karbonizacji na parametry teksturalne, właściwości kwasowo-zasadowe powierzchni oraz zdolności sorpcyjne otrzymanych materiałów. Wykazano, że niskiej jakości siano jest dobrym prekursorem do otrzymywania materiałów węglowych za pomocą promieniowania mikrofalowego, które które wykazują zasadowy charakter powierzchni, dzięki czemu są skutecznymi adsorbentami do usuwania tlenku azotu(IV) z powietrza. Najlepsze właściwości sorpcyjne wykazał karbonizat otrzymany w temp. 500°C.

EN

Low-quality hay was carbonized by microwave pyrolysis at 400, 450 or 500°C for 60 min and used as a sorbent for NO2. The effect of pyrolysis temp. on the textural parameters, acid-base character of the surface and sorption properties of the carbonizates was tested. The carbonizates were characterized by low-temp. N2 sorption and detn. of pH as well as the no. of surface O2-contg. oxygen groups. The adsorption of NO2 was carried out both from dry and wet air (70% humidity) either with or without the prehumidification. The sorption efficiency depended on the conditions of pyrolysis and on the conditions of adsorption. The sorption capacity increased with increasing temp. of the hay pyrolysis as well as depended on presence of moisture during adsorption. The carbonizate made at 500°C showed the highest NO2 sorption capacity both under dry and wet air conditions.

14

RVC — reticulated vitreous carbon. Structure, precursor polymer materials, process of manufacturing and applications

Sarna W., Kozakiewicz J., Przybylski J., Sylwestrzak K.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 2

81--94

EN

In this paper the review of literature data concerning preparation, properties and applications of Reticulated Vitreous Carbon (RVC) is presented. Vitreous carbon is a kind of carbon material with specific structure which deviates from crystalline structure of graphite as it has various defects of graphene layers (gaps, five-part rings, interstitial atoms or hetero-atoms substituted instead of carbon atoms) without mutual orientation and fixed distance between layers. Such structure is called “turbostratic” and it is characteristic for materials obtained through carbonization (pyrolysis) of organic substances, usually organic polymers. Because of the orientation level of the packages of graphene layers, vitreous carbon, including RVC, belongs to the group of materials which do not graphitize at high temperature. Type of defects in vitreous carbon structure depends mostly on the choice of precursor material, its preparation and type and method of its processing. In this paper some examples of the most frequently used RVC precursors (e.g. furfuryl resin, phenol-formaldehyde resin) and the methods of RVC preparation starting from the basic framework that is the 100% open-cell polyurethane foam (so called “reticulated foam”). Methods of restructuring the standard commercial polyurethane foam to get the reticulated foam suitable for RVC preparation (i.e. reticulation” methods) are described. The process of impregnation of reticulated foam thus obtained with resins and curing the resulting composite as well as stages of thermal processing leading to carbonization are also discussed. Due to specific properties (high specific surface, thermal and electrical conductivity and good mechanical strength) RVC is presently applied in electrochemistry, medicine or metallurgy. Other forms of vitreous carbons comprise Monolithic Vitreous Carbon (MVC) and Cellular Vitreous Carbon (CVC) — the latter can be applied as sound-absorbing material.

PL

W artykule przedstawiono przegląd danych literaturowych dotyczących otrzymywania, właściwości i zastosowania retykulowanego węgla szklistego (Reticulated Vitreous Carbon — RVC, węgiel szklisty o strukturze szkieletowej). Węgiel szklisty to materiał węglowy o specyficznej strukturze wykazującej odchylenia od krystalicznej struktury grafitu, w postaci warstw grafenowych zdefektowanych przez występowanie luk, pierścieni pięcioczłonowych, atomów międzywęzłowych i heteroatomów, bez wzajemnej orientacji oraz ustalonej odległości od siebie. Strukturę tę określa się mianem „turbostratycznej” i jest ona typowa dla materiałów otrzymywanych na drodze karbonizacji (pirolizy) substancji organicznych, zazwyczaj polimerów organicznych. Ze względu na poziom orientacji pakietów warstw grafenowych węgiel szklisty, także retykulowany, należy do materiałów niegrafityzujących w wysokiej temperaturze.

15

Wpływ wybranych parametrów karbonizacji i aktywacji na właściwości sorpcyjne adsorbentów węglowych z kompozycji pakowo-polimerowych

Makomaski G., Zieliński J., Zdziarski M.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 5

694-697

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu parametrów karbonizacji (szybkość ogrzewania, temperatura karbonizacji) oraz aktywacji (temperatura aktywacji, stosunek surowca do chemicznego czynnika aktywującego) na właściwości sorpcyjne (określone wartościami liczby jodowej i metylenowej) adsorbentów węglowych. Otrzymano je z kompozycji pakowo-polimerowych zawierających odpady poli(tereftalanu etylenu), żywicy fenolowo-formaldehydowej lub poli(metakrylanu metylu) w ilości 50% mas., w procesie aktywacji parą wodną lub wodorotlenkiem potasu.

EN

Polymer blends (1:1 by mass) made by mixing waste poly(ethylene terephthalate), phenol-formaldehyde resin or poly(methyl methacrylate) with coal tar pitch were carbonized at 520–900°C for 0.5–2.5 h under N₂, then activated with steam and/or KOH at 750–850°C up to mass loss 50% and studied for iodine and methylene nos, by std. Methods. The optimum conditions for the carbonization and activation were established.

16

Carbonization of solid uranyl-ascorbate gel as an indirect step of uranium carbide synthesis

Brykala M., Rogowski M., Olczak T.

Nukleonika

|

2015

|

Vol. 60, No. 4, part 2

921--925

EN

The studies of the synthesis of uranium carbide from uranyl-ascorbate gels using the complex sol-gel process (CSGP) have been carried out. The synthesis of uranyl-ascorbate mixture as liquid sol from uranium trioxide and ascorbic acid and solid gel by extraction of water from sol were carefully examined. Ascorbic acid was used as a complexing agent in complex sol-gel process and as a carbon source. The crucial step to obtain final uranium carbides from the aforementioned substrates is the carbonization process. The thermal behavior of ascorbic acid and uranyl-ascorbate gels in a nitrogen atmosphere in the temperature range of 25–900°C were investigated using TG-DTG. Furthermore, the products of the carbonization of uranyl-ascorbate gels in nitrogen, argon and vacuum atmosphere were identifi ed by X-ray diffraction. TG-DTG was used also as a method for determining of carbon residues in the samples.

17

Wpływ zawartości wapiennego popiołu lotnego na przebieg karbonatyzacji betonu

Woliński P., Adamczewski G., Woyciechowski P.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 12

24--25

PL

Idea zrównoważonego rozwoju w technologii betonu realizowana jest m.in. przez zmniejszanie w nim zawartości cementu i zastępowanie go dodatkami mineralnymi, np. popiołem lotnym. Szczególne wyzwanie stanowi ocena możliwości wykorzystywania popiołów, których charakterystyki przekraczają wymagania normowe wg PN EN 450-1 Popiół lotny do betonu. W tej grupie są popioły o dużej zawartości CaO (wapienne). W wielu ośrodkach naukowych w Polsce prowadzone są badania nad przydatnością tego typu popiołów do betonu, a ich publikowane wyniki są optymistyczne. Jednym z dyskusyjnych aspektów jest wpływ popiołów wapiennych na przebieg karbonatyzacji betonu, stanowiącej jedno z głównych zagrożeń trwałości konstrukcji żelbetowej. W artykule przedstawiono wyniki przyspieszonych badań przebiegu karbonatyzacji, prowadzonych w warunkach normowego wysokiego stężenia dwutlenku węgla (4%). Badania objęły betony o różnej zawartości popiołu wapiennego (20 ÷ 50% masy cementu), przy stałej wartości w/c = 0,45. Przebieg karbonatyzacji monitorowano do 90 dni ekspozycji w komorze normowej.

EN

The idea of sustainable development in concrete technology is implemented, among others, by reducing the cement content in concrete due to replacing it by the mineral additives, for example fly ash. A particular challenge is the assessment of the possibilities of using fly ash, the characteristics of which exceed the standard requirements according to PN-EN 450-1 Fly ash for concrete. In this group are also ashes with high CaO content (calcareous). In many research centers in Poland researches on the usefulness of this type of fly ash in concrete were done. Its reported results are optimistic. One of the aspects which are still under discussion is their impact on the carbonation of concrete, which is one of the main threats to the durability of the reinforced concrete structure. The article presents the results of accelerated carbonation investigation conducted under high concentrations of carbon dioxide (4%). The study included concretes of different calcareous ash content (20 to 50% by weight of cement), at a constant value w/c = 0,45. Carbonation was tested up to 90 days of exposure in the standardized chamber.

18

Właściwości i zastosowanie węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych

Choma J., Osuchowski Ł., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 2

3--16

EN

Results of studies on the synthesis, characterization and applications of activated carbons from polymeric materials, including polymer wastes, were presented. The major methods of polymer carbonization were described as well as of their activation by different activators such as KOH, CO2 and H2O. Carbons of very good porous structure parameters could be obtained from sulfonated styrene-divinylbenzene resins and polyvinylidene chloride but also from polyethylene terephthalate that represents polymer wastes. Methods for physicochemical characterization of activated carbons obtained from polymers were briefly presented, mainly in relation to their adsorption properties. One of the best activated carbons obtained from sulfonated styrene-divinylbenzene resin had the specific surface area close to 4000 m2/g, total pore volume of about 2.1 cm3/g and could adsorb 40 wt % CO2 per 1 gram of carbon at 0°C and under the pressure of 1 bar, and also 4 wt % H2 per 1 gram of carbon at –196°C, under the pressure of 1 bar. Potential applications of these activated carbons for adsorption of CO2 and H2 as well as CH4, C6H6, NO, CO, O2, SO2 and NH3 were also presented. Activated carbons obtained from polymer wastes could also be used for adsorption of dyes, herbicides, trace metal ions from water as well as adsorption of volatile organic compounds from the air. Attempts at the use of activated carbons for battery electrode and supercapacitor construction are also interesting. Activated carbons from polymeric materials attract a lot of attention due to their high specific surface area and large pore volume combined with large-scale and low-cost production.

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wytwarzania, charakteryzacji i zastosowania węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych, w tym z polimerów odpadowych. Opisano najważniejsze metody karbonizacji polimerów, a następnie ich aktywacji za pomocą różnych czynników aktywujących, takich jak KOH, CO2 i H2O. Wykazano, że węgle o bardzo dobrych parametrach struktury porowatej można otrzymać z sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej oraz z poli(chlorku winylidenu), a spośród polimerów odpadowych – z poli(tereftalanu etylenu). Opisano metody badań właściwości fizykochemicznych węgli aktywnych otrzymanych z polimerów, w tym przede wszystkim ich właściwości adsorpcyjnych. Jeden z najlepszych węgli aktywnych otrzymany z sulfonowanej żywicy styrenowo-diwinylobenzenowej miał powierzchnię właściwą bliską 4000 m2/g, całkowitą objętość porów 2,1 cm3/g i był w stanie zaadsorbować 40% wag. CO2 na gram węgla w temperaturze 0°C pod ciśnieniem 1 bar oraz 4% wag. H2 na gram węgla w temperaturze –196°C pod ciśnieniem 1 bar. Przedstawiono możliwości wykorzystania węgli aktywnych otrzymanych z materiałów polimerowych do adsorpcji CO2 i H2, ale również do adsorpcji CH4, C6H6, NO, CO, O2, SO2 i NH3. Węgle otrzymane z polimerów odpadowych mogą być wykorzystane do adsorpcji barwników, herbicydów, jonów metali śladowych z wody oraz lotnych związków organicznych z powietrza. Interesujące są również próby wykorzystywania tych węgli do budowy elektrod baterii i superkondensatorów. Węgle aktywne otrzymywane z materiałów polimerowych cieszą się dużym zainteresowaniem, ponieważ mają bardzo dużą powierzchnię właściwą, dużą objętość porów, a jednocześnie są produkowane w dużych ilościach i mają przystępną cenę.

19

Właściwości adsorpcyjne węgli aktywnych otrzymanych z włókien Kevlar®

Choma J., Osuchowski Ł., Dziura A., Kwiatkowska-Wójcik W., Jaroniec M.

Ochrona Środowiska

|

2014

|

Vol. 36, nr 4

3--8

PL

Z odpadowych włókien Kevlar® otrzymano serię czterech mikroporowatych materiałów węglowych za pomocą karbonizacji, a następnie aktywacji z użyciem KOH. Otrzymane pyłowe węgle aktywne charakteryzowały się dobrze rozwiniętą strukturą porowatą. Ich maksymalna powierzchnia właściwa wynosiła 2660 m2 /g, zaś całkowita objętość porów była równa 1,54 cm3 /g. Kontrolowany proces karbonizacji i aktywacji spowodował znaczący rozwój ultramikroporów i mikroporów, których objętość osiągała odpowiednio wartości 0,54 cm3 /g i 1,35 cm3 /g. Pomiary adsorpcji fizycznej wykazały następującą skuteczność adsorpcji: CO2 – 4,47 mmol/g (0°C, 800 mmHg) i 2,64 mmol/g (25°C, 850 mmHg), H2 – 21,4 mg/g (–196°C, 850 mmHg), CH4 – 1,21 mmol/g (20°C, 750 mmHg) oraz C6H6 – 17,3 mmol/g (20°C, p/p0≈1,0). Bardzo dobre właściwości adsorpcyjne mikroporowatych węgli aktywnych otrzymanych z odpadowych włókien Kevlar® wskazują, że mogą one być z powodzeniem wykorzystane w inżynierii środowiska do adsorpcji i przechowywania dwutlenku węgla oraz łatwo lotnych związków organicznych, a także znaleźć zastosowania związane z gromadzeniem i wykorzystaniem energii zaadsorbowanego wodoru.

EN

A series of four microporous carbons was obtained from Kevlar® fibers by carbonization followed by KOH activation. The resulting powdered activated carbons possessed a well-developed porous structure. Their maximum specific surface area was 2660 m2 /g while the total pore volume was of 1.54 cm3 /g. The controlled process of carbonization and activation led to a significant ultramicropore and micropore development, the volume of which reached 0.54 cm3 /g and 1.35 cm3 /g, respectively. Measurements of physical adsorption of different substances demonstrated the following adsorption efficacy: CO2 – 4.47 mmol/g (0 °C, 800 mmHg) and 2.68 mmol/g (25 °C, 850 mmHg), H2 – 21.4 mg/g (–196 °C, 850 mmHg), CH4 – 1.21 mmol/g (20 °C, 750 mmHg) and C6H6 – 17.3 mmol/g (20 °C, p/p0≈1.0). Very good adsorption properties of microporous carbons obtained from Kevlar® fibers indicated that they might be successfully used in environmental engineering for adsorption and storage of carbon dioxide as well as volatile organic compounds. Other applications are associated with storage and usage of the energy of adsorbed hydrogen.

20

Badanie struktury porów karbonizatów otrzymanych z węgla kamiennego z KWK Brzeszcze z wykorzystaniem metody porozymetrycznej oraz Skaningowego Mikroskopu Elektronowego

Gazda M., Krzyżanowski A., Buczek B.

Karbo

|

2014

|

Nr 2

56--62

PL

Karbonizacja należy do procesów termicznej obróbki paliw, które prowadzone są w szerokim zakresie temperatur w celu uzyskania różnorodnych produktów. Zmiany strukturalne zachodzące w procesie standardowej karbonizacji węgli są spowodowane głównie rozkładem nieuporządkowanych obszarów substancji organicznej. Badania składu struktury powierzchni stałej pozostałości pozwala na głębsze poznanie tych zmian. Przedmiotem pracy był węgiel kamienny z KWK Brzeszcze – Silesia, z pokładu 352, oznaczony symbolem B-352, który poddano procesowi karbonizacji. Proces prowadzony był w atmosferze azotu w temperaturach: 700, 800 i 900oC w czasie 15 i 30 minut. W pracy wykorzystano możliwości jakie daje skaningowy mikroskop elektronowy model Jeol JSM - 5500 LV do badania powierzchni węgla kamiennego wyjściowego oraz po procesie karbonizacji w celu stwierdzenia obecności substancji mineralnej a także interpretacja uzyskanych widm promieniowania rentgenowskiego. Uzupełnieniem wyników były badania prowadzone na porozymetrze rtęciowym typu Pascal 140 (ThermoQuest), zastosowany w trakcie pomiaru zakres ciśnień (0.1 hPa – 400 hPa) pozwolił analizować pory o promieniach z zakresu ok. 50 μm – 1.8 μm. W badanym węglu zaobserwowano zróżnicowanie w topografii powierzchni oraz zmiany rozwinięcia struktury porowatej zależne od temperatury i czasu prowadzenia procesu. Wzrost temperatury i czasu prowadzenia procesu powoduje zmniejszenie ilości porów największych (50 – 30 mm), oraz zwiększenie całkowitej objętości porów.

EN

Carbonization process is a thermal treatment of fuels that is carried out in a wide range of temperatures in order to obtain different products. Structural changes occurring during the coal carbonization process are caused mainly by degradation of unordered regions of organic matter. Investigation on the composition of surface structure of the solid residue allows for a deeper knowledge of these changes. In this study coal from Brzeszcze coal mine (deck no. 325) was investigated. Carbonization of coal samples was performed in a nitrogen atmosphere at the temperatures of 700, 800 and 900oC for 15 and 30 minutes. Opportunities to investigate surface of coal and char to determine the presence of mineral substance and interpretation of the X-ray radiation spectra offered by scanning electron microscope Jeol JSM model - 5500 LV were used in this study. SEM results were complemented by research on mercury porosimeter Pascal type 140 (ThermoQuest). Range of pressures that have been used (0.1 hPa - 400 hPa) allowed to analyze pores with radii in the range of about 50 microns - 1.8 microns. Changes in surface topography, and changes in the development of the porous structure of chars depending on carbonization temperature and time were observed. The increase of temperature and time of the process results in reduction of the amount of the greatest pores (50 - 30 mm), and an increase in the total pore volume.