Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Określenie współczynników wnikania masy w cieczy przy wykorzystaniu wyników destylacji lub badań wymiany ciepła w wyparce cienkowarstewkowej

Dziak J., Jakielarz M., Ludwig W.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 1

6--7

PL

Przedstawiono sposób określania współczynnika wnikania masy w cieczy podczas destylacji roztworu izopropanol-woda w wyparce cienkowarstewkowej wyposażonej w łopatki rozcierające ciecz po ogrzewanej powierzchni. Wartości współczynników wnikania masy uzyskano dwiema metodami. W pierwszej wykorzystano dane doświadczalne destylacji cienkowarstewkowej, a w drugiej metodzie - dane doświadczalne wymiany ciepła podczas destylacji. Wartości współczynników wnikania masy w cieczy wyznaczone za pomocą obu metod były zbliżone.

EN

The procedure used for the determination o f individual mass transfer coefficients in the liquid phase during distillation of isopropyl alcohol-water solution in a thin-layer evaporator is presented in the paper. The values o f individual mass transfer coefficients were obtained by two methods. In the first method the distillation data were used. In the second one the heat transfer experimental data obtained during distillation were applied. Both methods gave similar results.

2

Mathematical model of batch distillation and rectification for positive and negative azeotropes

Sobczak E., Kasprzak J., Ringel T.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 2

48--50

EN

A mathematical model of differential rectification and distillation processes for positive and negative azeotropes was developed on basis of distillation equilibrium studies. The differential balance of distilled component A in the periodic rectification process d (Sx*) = yDdS was derived in a form of S/S0 = f(αz, k, t, R). The reduced parameters (0 < k < 1) determined the initial concentration (x0 = xF) and final concentration (0 < t < 1) of azeotropes (x = xw). The solution concentration (x = f(t)) and distillate (xDrekt = f(t), XD = f(t)) dependencies are the increasing functions of (S/S0) for the relative volatility (α>l, αZ, = α), and the decreasing functions of (S/S0) for (α < 1, αz = 1/α). They satisfy the condition: xDrekt, > xD> x for α > 1 and xDrekt, < xD < x for α < 1.

PL

Matematyczny model procesów różniczkowej rektyfikacji i destylacji dla azeotropów dodatnich i ujemnych został wyprowadzony na bazie modeli równowag destylacyjnych. Na podstawie bilansu różniczkowego składnika A w procesie rektyfikacji lub destylacji periodycznej d (Sx*) = yDdS wyznaczono model procesu w postaci zależności S/S0 = f(αz, k, t, R). Zredukowane parametry (0 < k < 1) określają stężenie początkowe (x0 = xF) i końcowe (0 < / < 1) azotopów (x = xw). Stężenia roztworu (x = f(t)) i destylatu (xDrekt = f(t), XD = f(t)) w procesie destylacji i rektyfikacji są funkcjami rosnącymi (S/S0) dla lotności względnej (α>l, αZ, = α) i funkcjami malejącymi (S/S0) dla (α < 1, αz = 1/α) oraz spełniają warunki xDrekt, > xD> x dla α > 1 i xDrekt, < xD < x dla α < 1.

3

Aspekty wprowadzania średniego poziomu zawartości etanolu do benzyny silnikowej. Część 1

Pałuchowska M., Haduch B.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 2

112--117

PL

W artykule dokonano krótkiego przeglądu literatury poświęconej aktualnej sytuacji legislacyjnej dotyczącej paliwa E10+. Przytoczono przykłady wprowadzania paliw E10+ na rynki Ameryki Północnej i Południowej, a także przedstawiono plany Unii Europejskiej w tym zakresie. Zaprezentowano publikacje wyników badań związanych z wpływem zwiększenia zawartości etanolu powyżej 15% (V/V) na właściwości charakteryzujące lotność, tj. prężność par i przebieg krzywej destylacji normalnej.

EN

The article presents a brief review of the literature dedicated to the current legislative situation on E10+. The examples of the introduction of E10+ fuel into North and South American markets, as well as plans for the European Union. Publication of research results related to the impact of increased ethanol content above 15% (V/V) on the characteristics of volatility i.e. distillation curve and vapor pressure are presented.

4

Aspekty wprowadzania średniego poziomu zawartości etanolu do benzyny silnikowej. Część 2. Nieaddytywny wpływ etanolu na lotność

Pałuchowska M., Haduch B.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 9

755--760

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zależności składu frakcyjnego i prężności par benzyny od zawartości etanolu powyżej 10% (V/V). Przedmiotem badań były mieszaniny zawierające 10÷25% (V/V) etanolu oraz jedna mieszanina z 22% (V/V) ETBE.

EN

The article presents the results of studies of the dependence of distillation and vapor pressure of gasoline on ethanol content more than 10% (V/V). The subject of the study were mixtures containing 10÷25% (V/V) ethanol and one mixture containing 22% (V/V) ETBE.

5

Pervaporation applied for dewatering of reaction mixture during esterification

Krasiński A., Grudzień A., Wierzba P., Hajmowicz H., Zawada K., Synoradzki L.

Chemical and Process Engineering

|

2016

|

Vol. 37, nr 1

121--131

EN

In this work the esterification of diethyl tartrate was studied. The research was focused on the enhancement of reversible reaction yield, which is accomplished by dewatering of the reaction mixture. The removal of water shifts the equilibrium towards the main product. Pervaporation was applied for this purpose, and results were compared to distillation. The advantages and limitations of both processes are discussed. The experimental part consists of dewatering of mixture after the reaction had reached the equilibrium, and was subsequently fed to the test rig equipped with a single zeolite membrane purchased from Pervatech B.V. Results show a significant conversion increase as a result of water removal by pervaporation. Compared to distillation no addition of organics is necessary to efficiently remove water above the azeotrope. Nevertheless, some limitations and issues which call for optimisation are pointed out. A simple numerical model is proposed to support design and sizing of the pervaporation system. Various modes of integrated system operation are also briefly discussed.

6

Destylacja benzyny silnikowej z zawartością do 10% (V/V) etanolu – obliczanie jej parametrów metodą addytywnych wskaźników mieszania

Danek B., Rogowska D.

Nafta-Gaz

|

2014

|

R. 70, nr 3

192--196

PL

Etanol stosowany jako biokomponent benzyny bezołowiowej 95 wywiera znaczący wpływ na wartości nieaddytywnych parametrów jakościowych tego paliwa, do których zaliczane są: prężność par, skład frakcyjny i liczby oktanowe. Do obliczania tych właściwości dla mieszaniny benzynowo-etanolowej można wykorzystać addytywne wskaźniki mieszania. W artykule omówiono sposób wyznaczania addytywnych wskaźników mieszania do obliczenia parametrów destylacji E70 i E100 dla benzyny bezołowiowej 95 z udziałem do 10,0% (V/V) etanolu.

EN

Ethanol used as a bio-component of gasoline, has a significant impact on the non-additive parameters of the gasoline, which include vapor pressure, distillation and octane numbers. To calculate these properties of the ethanol-gasoline blend, additive blending index can be used. This article discusses how to determine the blending index to calculate E70 and E100 for gasoline with up to 10.0% (V/V ) ethanol.

7

Wpływ obróbki ultradźwiękowej na proces pozyskiwania olejków eterycznych z nasion kminku zwyczajnego

Kobus Z., Nadulski R., Guz T., Panasiewicz M., Rydzak L., Kulig R.

Agricultural Engineering

|

2014

|

Vol. 18, No. 1

51--58

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu wstępnej obróbki ultradźwiękowej na proces destylacji olejków eterycznych z nasion kminku zwyczajnego. Badania przeprowadzono w dwóch wariantach. W pierwszym procesowi destylacji poddano całe nasiona, zaś w drugim nasiona rozdrobnione. Do generowania ultradźwięków wykorzystano procesor ultradźwiękowy (Sonic VC 750) z głowicą o średnicy 19 mm, pracujący z częstotliwością 20 kHz. Zastosowano następujące parametry wstępnej sonifikacji nasion: czas obróbki od 20 do 60 minut, natężenie ultradźwięków: 28 i 42 W·cm-2. Stwierdzono, że wstępna obróbka ultradźwiękowa nasion kminku znacząco przyśpiesza tempo pozyskiwania olejków oraz zwiększa końcową wydajność procesu. W zależności od czasu i natężenia ultradźwięków zanotowano wzrost wydajności od 9 do 40%. Zaobserwowano także istotny wpływ rozdrobnienia nasion na kinetykę procesu destylacji.

EN

The paper presents research results concerning the influence of ultrasound pre-treatment on the process of distillation of essence from caraway seeds. Tests were carried out in two variants. In the first one, whole seeds were subjected to distillation process, and in the second one ground seeds. An ultrasound processor (Sonic VC 750) with a head of 19 mm diameter operating with frequency 20 kHz was used for generating ultrasounds. The following parameters of initial sonification of seeds were applied: treatment time from 20 to 60 minutes, intensity of ultrasounds: 28 and 42 W·cm-2. It was found out that the initial ultrasound treatment of caraway considerably speeds up the rate of obtaining essence and increases the final efficiency of the process. Depending on the time and intensity of ultrasounds the increase of efficiency from 9 to 40% was reported. Moreover, a significant impact of seeds fragmentation on the kinetics of the distillation process was reported.

8

Karbaminian etylu i jego prekursory w spirytusach owocowych

Balcerek M.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2013

|

Z. 478

1--129

PL

Karbaminian etylu (EC), zwany uretanem, jest związkiem niepożądanym w produktach spożywczych i napojach alkoholowych, ze względu na prawdopodobnie kancerogenny wpływ na zdrowie człowieka (IARC, 2007). Ryzyko występowania nadmiernych ilości tego związku dotyczy zwłaszcza wódek naturalnych (okowita, brandy), produkowanych ze spirytusów otrzymywanych z owoców, zawierających glikozydy cyjanogenne. Celem badań było ustalenie wpływu rodzaju obróbki wstępnej owoców, uzdolnień enzymatycznych drożdży, rodzaju i ilości pożywek dodawanych do zacierów, warunków fermentacji i powstających metabolitów oraz produktów hydrolizy glikozydów cyjanogennych, jak również techniki, warunków destylacji i maturacji spirytusów na syntezę karbaminianu etylu. Materiał badawczy stanowiły śliwki (Węgierka Zwykła i Łowicka) oraz owoce aronii czarnoowocowej, uznanej za interesujący surowiec do otrzymywania oryginalnego spirytusu, z przeznaczeniem do zestawiania wódek naturalnych (Balcerek, 2001; Balcerek i Szopa, 2002; 2005a). Wykazano, że glikozydy cyjanogenne (amygdalina), będące prekursorami karbaminianu etylu, są obecne nie tylko w śliwkach (w największej ilości w pestkach), ale również w owocach aronii. Stwierdzono, że niezależnie od rodzaju stosowanych zabiegów technologicznych i warunków prowadzenia procesu, największa szybkość hydrolizy glikozydów cyjanogennych przypada na początkowy etap fermentacji, zaś synteza karbaminianu etylu zachodzi najintensywniej w fazie dofermentowania miazgi owocowej. Wysoka zawartość związków polifenolowych w owocach może hamować syntezę karbaminianu etylu w czasie fermentacji zacierów owocowych. Pasteryzacja miazgi owocowej powoduje częściową inaktywację enzymów, katalizujących hydrolizę glikozydów cyjanogennych i obniżenie zawartości cyjanowodoru w otrzymywanych spirytusach (od 38% w śliwkowych do 47% w aroniowych), bez zmiany ich cech smakowo-zapachowych. Stosowanie, jako pożywek dla drożdży, preparatów zawierających, oprócz związków amonowych, aminokwasy, witaminy oraz składniki mineralne, zapewnia prawidłowy rozwój i aktywność fermentacyjną drożdży oraz otrzymanie wysokiej wydajności spirytusów o relatywnie niskiej zawartości karbaminianu etylu. Odkwaszanie miazgi owocowej, uzasadnione z racji ochrony aparatury i poprawy jakości wywaru, zwiększa ilość uwalnianego cyjanowodoru. Za wskazane uznano prowadzenie fermentacji zacierów śliwkowych i aroniowych w temperaturze 18÷20ºC, z udziałem drożdży wykazujących niskie uzdolnienia do uwalniania mocznika z argininy. Wymagania te spełniała większość, wykorzystywanych w badaniach, drożdży z gatunku S. cerevisiae (rasy: Burgund, Bordeaux, Syrena, Tokay) oraz S. bayanus, których aktywność właściwa arginazy (EC 3.5.3.1) była niska (1,42÷3,00 U/mg białka). Najwyższą aktywnością syntazy karbamylofosforanu I (EC 6.3.4.16), zwanej NH4+-zależną, w warunkach ograniczonego dostępu tlenu, odznaczał się szczep Steinberg (45,43 x 10-3 U/mg białka). Natomiast, maksymalną aktywność syntazy karbamylofosforanu II (EC 6.3.5.5), zwanej glutamino-zależną, oznaczono w drożdżach S. bayanus (92,48 x 10-3 U/mg białka). Najsłabszym producentem tych enzymów okazały się drożdże rasy Bordeaux, w których aktywność syntaz karbamylofosforanu mieściła się w granicach od 3,20 x 10-3 do 4,12 x 10-3 U/mg białka. Nie zaobserwowano istotnego wpływu aktywności tych enzymów w badanych szczepach drożdży na tworzenie karbaminianu etylu. Stwierdzono, że zastosowanie chemicznych metod obniżania zawartości cyjanowodoru i karbaminianu etylu poprzez dodatek do zacierów śliwkowych i aroniowych chlorku miedzi (I) lub kwasu askorbinowego, wpływa na skład chemiczny otrzymywanych spirytusów, powodując wzrost stężenia, m.in. aldehydów i wyższych alkoholi. Ponadto, w przypadku spirytusów otrzymanych z aronii czarnoowocowej, odnotowano niekorzystne zmiany ich smaku i zapachu. Oprócz cyjanowodoru, prekursorem karbaminianu etylu jest mocznik, obecny w zacierach owocowych. Dodatek bakterii Lactobacillus fermentum – będących źródłem „kwaśnej” ureazy – do miazgi owocowej, w końcowej fazie fermentacji, umożliwia znaczące obniżenie zawartości mocznika. Jednak w zacierach sporządzonych z owoców zawierających glikozydy cyjanogenne, zabieg ten nie eliminuje karbaminianu etylu. W tym przypadku postępowanie technologiczne powinno zmierzać w kierunku ograniczania ilości uwalnianego cyjanowodoru, który jest główną przyczyną wzrostu zawartości uretanu w spirytusach owocowych. Obecność diacetylu w podłożu fermentacyjnym intensyfikuje syntezę uretanu z cyjanowodoru, zarówno na etapie fermentacji, jak i destylacji. Wpływ aldehydów (octowego i benzoesowego) na powstawanie EC obserwowano bardziej na etapie destylacji, niż w czasie fermentacji. Wykazano, że spośród soli kwasu cyjanowodorowego, wysoką podatnością na przemiany prowadzące do syntezy karbaminianu etylu w roztworach spirytusowych, odznaczają się cyjanek miedzi i cyjanian potasu. Zarówno obecność aldehydu benzoesowego, jak i obniżanie pH roztworu spirytusu oraz zwiększanie w nim zawartości etanolu, powoduje wzrost stężenia karbaminianu etylu. Synteza głównej ilości karbaminianu etylu, obecnego w spirytusach śliwkowych i aroniowych, zachodzi w czasie procesu destylacji odfermentowanej miazgi (82÷91% w aparacie miedzianym, 64÷67% w zestawie szklanym). Jakość otrzymywanych spirytusów jest zależna od sposobu i warunków destylacji korekcyjnej. Prowadzenie jej w aparaturze pracującej na zasadzie przeciwprądu (kolumna z wypełnieniem i deflegmatorem), przy zastosowaniu wstępnej cyrkulacji oparów (30 min) pozwala na wydzielenie znaczących ilości cyjanowodoru w przedgonach. Karbaminian etylu gromadzi się głównie we frakcjach pogonowych. Destylacja korekcyjna z powolnym wydzieleniem 3% przedgonów i odbiorem frakcji właściwej o mocy ok. 75% obj., zapewnia otrzymanie spirytusu owocowego o pożądanych cechach smakowo-zapachowych oraz niskiej zawartości HCN (< 3 mg/L) i EC (< 0,4 mg/L). Wykazano, że karbaminian etylu powstaje również w czasie maturacji spirytusów owocowych, z intensywnością uzależnioną od ich mocy i warunków prowadzenia procesu. Przyspieszone dojrzewanie w temperaturze 40ºC nasila syntezę karbaminianu etylu. W grupie uretanów, wykrytych w otrzymanych spirytusach, karbaminian etylu jest związkiem dominującym. Jego średnie stężenia w spirytusach śliwkowych (0,52±0,38 mg/L 100% obj.) i aroniowych (0,63±0,55 mg/L 100% obj.) nie różniły się, przy założonym poziomie istotności (α = 0,05). Przeprowadzone badania w zakresie technologii otrzymywania spirytusów owocowych (śliwki, aronia), ukierunkowane na ograniczenie syntezy karbaminianu etylu dowodzą, że możliwe jest otrzymanie spirytusów o niskiej zawartości tego związku (< 0,4 mg/L) i jego prekursorów (m.in. cyjanowodoru), z zachowaniem ich oryginalności surowcowej, bez stosowania dodatkowych zabiegów chemicznych lub biologicznych, które mogą powodować zmiany cech organoleptycznych produktu, jak również wzrost kosztów produkcji. Przedstawione w pracy sposoby ograniczania powstawania karbaminianu etylu mogą stanowić wskazania przy opracowywaniu warunków otrzymywania spirytusów owocowych, o pożądanej jakości sensorycznej i „bezpiecznych” pod względem zawartości związków szkodliwych, takich jak cyjanowodór i karbaminian etylu.

EN

Ethyl carbamate (EC), referred to as urethane, is an undesirable component of fermented foodstuffs and alcoholic beverages due to its probable carcinogenic effects on humans (IARC, 2007). The risk of increased EC concentrations occurs especially in spirits (okovita, brandy) composed from distillates derived from fruit containing cyanogenic glycosides. The aim of this study was to determine the effect of pretreatment of fruit, enzymatic activities of yeast strains, fermentation conditions, selected fermentation by-products, products of hydrolysis of cyanogenic glycosides as well as technique and parameters of distillation and maturation of fruit distillates on ethyl carbamate formation. The experiments were conducted using following raw materials: plums (Węgierka Zwykła and Łowicka) and aronia berries (Aronia melanocarpa Elliot) acknowledged as a very interesting raw material in the production of distillates (Balcerek and Szopa, 2001, 2002, 2005a). The analysis of chemical composition of processed fruit revealed the presence of ethyl carbamate precursors in the form of cyanogenic glycosides (amygdalin) both in plums (especially in seeds) and in aronia berries. The highest rate of hydrocyanic acid liberation during fermentation of fruit mashes was observed in the initial phase of the process, while the synthesis of ethyl carbamate took place in the final phase of fermentation. Pasteurization of fruit pulp inactivated partly enzymes catalyzing hydrolysis of cyanogenic glycosides and resulted in a decrease in hydrocyanic acid (HCN) content in obtained distillates (between 38% in plum distillates and 47% in aronia distillates) without affecting their taste and aroma. The selectively acting pectolytic preparations (PEKTOZYMETM POWERMash) improved the dynamics and efficiency of fermentation without an increase in the content of HCN and EC in obtained distillates. Supplementation of mashes with a preparation containing ammonium salt, amino acids, vitamins and mineral compounds assured proper growth and fermentation activity of yeast and led to obtaining distillates with ethyl carbamate content less than 0,4 mg/L. Differences in the chemical composition of fruit indicated a need of the addition of an individual dose of nutrient for yeast before fermentation. The reduction of acidity of fruit pulp intensified hydrocyanic acid liberation in plum and aronia mashes, while fermentation at 18-20ºC favored a limitation of ethyl carbamate synthesis. Enzymatic activities of selected wine yeast (S. cerevisiae: Burgund, Bordeaux, Steinberg, Syrena, Tokay and S. bayanus) towards a biosynthesis of enzymes which catalyze synthesis, liberation or hydrolysis of ethyl carbamate precursors was tested. Under conditions of limited access of oxygen enzymatic activities of carbamoyl phosphate synthase I (EC 6.3.4.16) and carbamoyl phosphate synthase II (EC 6.3.5.5) not exceeding ca. 45 x10-3 U/mg protein, and ca. 92 x 10-3 U/mg protein, respectively, had no effect on the synthesis of ethyl carbamate. Low specific activity of arginase (EC 3.5.3.1) of tested yeast strains (1,42÷3,00 U/mg protein), with the exception of Steinberg strain (9,36 U/mg protein), indicated that the strains are “safe” because of low liberation of urea from arginine to the fermentation medium. Limited utility of chemical methods of reduction of hydrocyanic acid and ethyl carbamate in fruit mashes (especially originating from aronia berries) by treatment with copper chloride (I) or ascorbic acid was observed. The addition of these compounds to aronia mashes caused an increase in aldehydes and higher alcohols content in obtained distillates and had an adverse impact on their taste and aroma. The ureolytic activity of Lactobacillus fermentum bacteria added to fruit mashes in the final phase of fermentation caused a decrease in urea content varying between 49÷59% in aronia mashes and 73÷80% in plum mashes. The reduction of urea did not cause the elimination of ethyl carbamate in distillates derived from fruit containing cyanogenic glycosides. In this case, the technological treatment should be centered on the reduction of hydrocyanic acid which was identified as a major reason of an increase in ethyl carbamate content in tested fruit distillates. The presence of diacetyl in fermentation medium intensified synthesis of urethane from hydrocyanic acid, both at the stage of fermentation and distillation. The high susceptibility to the production of ethyl carbamate was revealed by copper cyanide and potassium cyanate. The presence of benzaldehyde as well as a decrease in pH of ethanolic solutions, and an increase in ethanol concentration accelerated synthesis of ethyl carbamate. The synthesis of significant part of ethyl carbamate, which was found in fruit distillates, took place during distillation (82÷91% in copper pot still, 64-67% in glass still). The use of an apparatus working accordingly to the law of parallel-current flow did not provide a full separation of chemical compounds occurring in tested distillates. Conducting of distillation using an apparatus with a dephlegmation possibility (dephlegmator according to Golodetz) or a counter-current flow working apparatus (packed column with dephlegmator) ensured the separation of hydrocyanic acid in heads, and ethyl carbamate in tails. The collection of 3% of heads with a velocity on the level of 2,5 mL/min led to obtaining a distillate with desirable taste and aroma as well as with low content of hydrocyanic acid (< 3 mg/L) and ethyl carbamate (< 0,4 mg/L). Ethanol content in the main fraction did not exceed 75% v/v (150 proof). The possibility of urethane synthesis during maturation of plum and aronia distillates with dynamics dependent on conditions of aging was revealed. The accelerated maturation at 40ºC was the reason in ethyl carbamate content increase in tested distillates. Among urethanes identified in tested distillates the major compound was ethyl carbamate. Its mean concentrations in plum (0,52±0,38 mg/L 100% v/v) and aronia distillates (0,63±0,55 mg/L) did not differ statistically at the assumed significance level (α = 0,05). Presence of other urethanes in tested distillates was not found. Experiments carried out in the scope of this study indicated that the application of appropriate pretreatment of fruit, yeast strains with low activity of carbamoyl phosphate synthases, and arginase as well as proper conditions of fermentation, distillation, and maturation led to obtaining distillates with raw material originality and containing less than 0,4 mg EC/L. Methods of limitation of ethyl carbamate formation presented in this research work could be helpful in receiving fruit spirits with desirable sensoral quality and safe in terms of content of harmful compounds.

9

Metodyka rozdziału frakcji ropy za pomocą nowoczesnego systemu destylacyjnego z wirującą wstęgą

Kuśnierczyk J., Szuflita S., Biały S.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2012

|

nr 182 wyd. konferencyjne

915--921

PL

Wyodrębnienie poszczególnych frakcji ropy naftowej jest dość skomplikowanym zadaniem. System destylacyjny, jaki został zastosowany w nowoczesnej destylarce z wirującą wstęgą polega na rozdziale poszczególnych składników na 80 teoretycznych półkach wynikających z długości kolumny destylacyjnej. Głównym elementem urządzenia jest kolumna destylacyjna, w której znajduje się wirująca wstęga. Ma ona kształt spiralny i przebiega przez całą długość kolumny. Wstęga ta jest wprawiana w ruch w czasie procesu destylacji przy pomocy silnika. Dzięki zastosowaniu w aparaturze pompy próżniowej oraz odpowiedniego czujnika możliwy jest szeroki zakres ciśnień destylacji, od ciśnienia atmosferycznego do 0,1 mm Hg. Urządzenie posiada również kriostat pozwalający skroplić odbierane składniki. Cały proces destylacji prowadzony jest za pomocą komputera, co znacznie ułatwia sterowanie tym procesem. Dużą zaletą tego urządzenia jest niewielka ilość ropy, jaka jest potrzebna do przeprowadzenia destylacji. Ponieważ często dysponujemy tylko próbkami ropy pobranymi do próbników wgłębnych utrudnione było wykonanie tradycyjnej destylacji. Dzięki zastosowaniu przedstawionego systemu ten problem został rozwiązany.

EN

Isolating the different fractions of crude oil is a fairly complicated task. Distillation system applied in modern device with the spinning band is based on distribution of components on 80 theoretical shelves resulting from the legth of the distillation column. The main element of the device is a distillation column in which there is a spinning band. It has a spiral shape and runs through the entire length of the column. This band is propelled during the distillation process using the engine. By using the apparatus of a vacuum pump and a sensor it is possible a wide range of pressures, from atmospheric pressure distillation to 0.1 mm Hg. The device also has received cryostat allowing to condense received components. The whole process of distillation is carried out using a computer, which greatly simplifies the process control. A big advantage of this device is a small amount of oil that is needed to carry out the distillation. Since often we have only reservoir oil it was difficult to make the traditional distillation. Thanks to the use of new system, the problem was solved.

10

Distillation Cleanup Preceded GC Determination of Short-Chain Monocarboxylic Acids in Aqueous and Solid Samples of Wastewater Origin

Banel A., Jakimska A., Wasielewska M., Zygmunt B.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 3

423-431

EN

Short-chain monocarboxylic acids (SCMAs) (C2-C5) formed in the process of aerobic biodegradation of larger organic molecules should often be monitored to optimize wastewater biological treatment and study the processes of converting organic waste matter into methane, etc. Gas chromatography (GC) seems a method of choice for such a task. Majority of samples require clean up before they can be injected into GC system. In this work a special refluxing apparatus is applied to concentrate and clean up the troublesome environment samples before injection into GC. To optimize separation of SCMAs in aqueous sample a special arrangement of two capillary columns, of very different polarity was used. The operational parameters of sample preparation were optimized and enrichment factors determined. The procedure developed was applied to determine SCMAs in troublesome aqueous and solid samples of wastewater treatment origin.

PL

Krótkołańcuchowe kwasy monokarboksylowe (KKM) (C2-C5), powstające w procesie biodegradacji tlenowej większych cząsteczek organicznych, powinny często być monitorowane w celu optymalizacji biologicznego oczyszczania ścieków i zbadania procesów przekształcania odpadowej materii organicznej na metan itp. W przypadku oznaczania KKM w różnego rodzaju próbkach środowiskowych chromatografia gazowa (GC) wydaje się być metodą stosowaną z wyboru. Większość próbek wymaga oczyszczania przed ich wprowadzeniem do systemu chromatograficznego. W niniejszej pracy zastosowano specjalne urządzenie pozwalające na wzbogacenie i oczyszczenie kłopotliwych próbek środowiskowych przed analizą chromatograficzną. W celu optymalizacji rozdzielenia KKM w wodnym roztworze zastosowano specjalny układ dwóch kolumn kapilarnych o bardzo różnej polarności. Etap przygotowania próbki oraz parametry wzbogacania zostały zoptymalizowane. Opracowaną procedurę zastosowano do oznaczania KKM w próbkach wodnych o złożonej matrycy oraz stałych pochodzących z oczyszczalni ścieków.

11

Impact of foam to column operation

Senger G., Wozny G.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2012

|

R. 109, z. 1-M

209--222

EN

Foam in process engineering can cause severe problems in distillation and absorption towers which may result in heavy operation problems, reduced capacity and reduced separation efficiency. Foaming behavior cannot be described yet analytically or thermodynamically based on physical properties (density, viscosity, etc.). The dimensioning of packed columns for foaming media in chemical industry or flue gas scrubbing (coking plants, carbon dioxide capture, etc.) in the past was afflicted with oversizing by unfounded safety factors. The invented new foam test device is capable to identify the qualitative foam behavior and intensity in packed columns by two experimental tests - based on systematic results of a pilot plant. The packed column adapted test device will help to identify a potential foam problem and allows prematurely taking respective steps in account.

PL

W inżynierii procesowej piana może powodować poważne problemy w wieżach destylacji i absorpcji, czego skutkiem bywają komplikacje natury operacyjnej, ograniczona pojemność oraz zmniejszona wydajność procesu oddzielania. Zachowań piany nie można jak na razie opisywać metodą analityczną lub termodynamiczną na podstawie jej właściwości fizycznych (gęstość, lepkość itp.). Wymiarowanie kolumn wypełnionych dla nośników pianowych w przemyśle chemicznym bądź przemywaniu gazu spalinowego (koksownie, zatrzymywanie dwutlenku węgla itd.) było w przeszłości zawyżone ze względu na bezpodstawne kwestie bezpieczeństwa. Nowo wynaleziona aparatura służąca do testowania piany potrafi określać jakościowe zachowanie piany oraz intensywność w wypełnionych kolumnach drogą dwóch eksperymentów opartych na systematycznych wynikach pracy aparatury pilotażowej. Aparatura kolumny wypełnionej pomoże wykryć potencjalne problemy związane z pianą, pozwalając na podjęcie odpowiednich kroków prewencyjnych.

12

Distillation profiles in ternary heterogeneous mixtures with distillation boundaries: staged columns

Królikowski A. R.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

Vol. 33, nr 2

207-219

EN

Distillation boundaries originate from saddle azeotropes, dividing the composition space into distillation regions. In heterogeneous mixtures distilled in packed columns, distillation regions overlap. The common area of distillation regions is parametrically sensitive, and it determines the possibilities of crossing (at a finite reflux) the distillation boundaries defined for a total reflux or reboil ratio. This work is an extended research of the paper (Krolikowski et al., 2011) conducted to scrutinize whether the distillation regions overlapped in heteroazeotropic systems distilled in staged columns. Presented studies were performed by finding such composition points of the products, for which the rectifying profiles of staged columns were ended in different distillation regions. Calculations were executed for the heterogeneous mixture classified under Serafimov's topological class as 3.1-2: ethanol - benzene - water. Distillation regions for staged columns were found to overlap each other in the heterogeneous systems. As a result, their common part was parametrically sensitive.

13

Non-equilibrium model based large-scale parameter estimation for three-phase distillation in packed columns

Chen L., Wang S., Repke J., Wozny G.

Chemical and Process Engineering

|

2009

|

Vol. 30, z. 1

41-52

EN

Since no reliable correlations are available to calculate the inter-phase mass and heat transfer in three-phase distillation, therefore parameter estimation based on a rigorous nonequilibrium (NEQ) model is carried out to generate a robust and accurate model. The large-scale estimation problem is solved by a hierarchical strategy. The transfer parameters are estimated based on multi-set of experimental database. The NEQ model with the extended correlation shows substantial improvement on the model predictive capabiblity.

PL

W literaturze brakuje korelacji służących do obliczania współczynników przenikania masy i ciepła w fazie przejściowej destylacji trójfazowej. Dla stworzenia solidnego i dokładnego modelu procesu zaproponowano szacowanie jego parametrów na podstawie rygorystycznego modelu nierównowagowego (ang. nonequilibrium, NEQ). Ogólną ocenę parametrów oparto na strategii hierarchicznej. Parametry procesowe zostały wyznaczone na bazie multizbioru danych eksperymentalnych. Model NEQ, wraz z wyprowadzonymi zależnościami, umożliwia poprawę zdolności prognozowania modelu.

14

Ignacy Łukasiewicz : twórca oświetlenia naftowego i prekursor przemysłu petrochemicznego

Markowski J.

Prace Naukowe. Chemia i Ochrona Środowiska / Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie

|

2008

|

Vol. 12

135-144

PL

W artykule przedstawiono życie i działalność naukową Ignacego Łukasiewicza - prekursora przemysłu petrochemicznego i projektanta pierwszej lampy naftowej. Opisano historię początkowego okresu wydobycia i destylacji ropy naftowej oraz scharakteryzowano produkty jej przerobu. Omówiono również rodzaje lamp naftowych służących do oświetlenia na przełomie XIX i XX wieku.

EN

In the article the life and scientific work of Ignacy Łukasiewicz, a precursor of the Polish petroleum industry and designer of the first kerosene lamp are presented. The history of the early period of the petroleum mining and distillation is described along with products of its treatment. At last kinds of lamps used at the end of XIX and the beginning of the XX century for kerosene lighting are presented.

15

Thrmodynamic analysis of distillation process of multicomponent cadmium alloys

Onderka B., Nowakowski J., Zadbyr L. A.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2008

|

Vol. 53, iss. 3

683-688

EN

Thermodynamic analysis was carried oul for evaporation process of components in muIticomponent cadmium alloys. Thermodynamic description was performed by binary formalism. basing on the available literature data, and for missing system Cd-TI. optimisation procedure by CALPHAD method was applied. Partial pressures of components were then calculated. confirming the efficient rate of cadmium evaporation from the alloy.

PL

Przeprowadzono analizę termodynamiczną procesu odparowania komponentów z wieloskładnikowych stopów kadmu. Opracowano opis termodynamiczny badanych stopów na podstawie dostępnych danych Iiteraturowych przy pomocy tzw. formalizmu dwójkowego, a brakujące dane dla stopów Cd-TI uzyskano, stosując metodę CALPHAD. Na podstawie tych informacji obliczono parcjalne prężności par składników rozpalrywanych stopów, co by to podstawą prognozowania efektywnego odparowania z nich kadmu.

16

Reactive distillation development

Kołodziej A., Górak A., Jaroszyński M.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2007

|

nr 9

5-22

EN

Reactive distillation is the combination of the homo- or heterogeneous catalysis with distillation. Its intense development is a result of growing environmental demands and increasing energetic costs. Several processes are performed using reactive distillation such as esterification. etheri 11 cation (fuel antiknocks), hydrodesulphurisation. However, the success has not come without some serious problems. The heterogeneous proton catalysts Still do not fulfil the requirements of many processes. The distillation column internals with a catalyst built-in are rather seldom and expensive and their characteristics are not studied well enough. Therefore intensive researches are currently being performed in order to remove the above-mentioned obstacles. The study presents a brief summary' of the processes possible to realise with the usage of reactive distillation, column arrangements, catalysts, and column internals. Some interesting research results are also quoted.

PL

Destylacja (rektyfikacja) reaktywna jest połączeniem destylacji (rektyfikacji) z reakcją na katalizatorze homo- lub heterogenicznym. Jej intensywny rozwój jest rezultatem coraz ostrzejszych wymagań odnośnie ochrony środowiska oraz rosnących cen energii. Wykorzystując destylację reaktywna,, można prowadzić szereg takich procesów jak: estryfikację, eteryfikację (w tym antystukowe dodatki do benzyn), hydroodsiarczanie. Przy realizacji tych procesów osiągnięto sukces, lecz wielu problemów dotąd nie rozwiązano. Heterogeniczne katalizatory protonowe dotąd nie spełniają w pełni wymagań wielu procesów. Oferowanych jest też niewiele reaktywnych wypełnień kolumnowych, ich ceny są wysokie, a charakterystyki słabo zbadane. Prowadzone są badania dla poprawy sytuacji. Praca przedstawia krótki przegląd procesów możliwych do realizacji drogą destylacji reaktywnej, schematy pracy kolumn, katalizatory oraz wypełnienia kolumnowe. Przedstawiono także kilka interesujących wyników badawczych.

17

Feasible separation regions for s-shaped distillation lines

Królikowski L.

Chemical and Process Engineering

|

2007

|

Vol. 28, z. 3

705-712

EN

The author proposes a new construction method of feasible separation regions for non-ideal ternary mixtures. The method is based on analysis of the structure of feasible separation regions. The location of characteristic points and curves of the region border related to feed discrete distillation line is described. Two separate regions for rectifying and stripping sections are found. Joining them gives feasible separation region containing new areas, which have not been found until now.

PL

Zaproponowano nową metodę konstrukcji rejonów wykonalnych rozdziałów. Zastosowano w niej wyniki analizy struktury tych rejonów. Określono położenie charakterystycznych punktów i krzywych brzegu rejonu w odniesieniu do linii destylacyjnej surowca. Znaleziono dwa oddzielne rejony: dla sekcji rektyfikacyjnej i odpędowej. Ich suma mnogościowa daje rejon wykonalnych rozdziałów zawierający nowe pola, które nie były dotychczas uwzględnione.

18

Simulation of the distillation column using artificial neural networks

Szulc T., Staszak M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2006

|

Vol. 8, nr 4

38-41

EN

Traditional simulation of the dynamics of the distillation process in the rectification column is a time consuming task due to the size of the mathematical models describing the process. The mathematical modeling can be used in the on-line application only in the case when the solution is obtained faster than the real course time of the process. There exist several methods of reducing the computational effort while solving the distillation column model e.g. simplifying the physicochemical or hydrodynamic description, collocation methods or the blackbox models. In this work we propose the simulation of the transient states using the artificial neural network trained using the data from a traditional, mathematical model based on the physicochemical relations. In general, the algorithm of training is based on providing the input values from several preceding times to the input neurons and appropriate adjusting neuron synaptic weights taking into account the difference between the answer obtained at the network output layer and the demanded values. The verification is made using the measurements of the methanol-water mixture distilled in the batch distillation column at the Synteza Sp. z o.o. pharmaceutical factory.

19

Alternatywne procesy przeróbki pozostałości naftowych

Grzechowiak J.R.

Nafta-Gaz

|

2006

|

R. 62, nr 1

25-32

PL

Omówiono kierunki przeróbki pozostałości otrzymywanych w wyniku destylacji ropy naftowej, ze szczególnym uwzględnieniem pozostałości próżniowych. Przedstawiono uwarunkowania produkcji olejów napędowych związane ze zwiększonym wydobyciem rop ciężkich

EN

The trends in residue conversion especially short residue were discussed. Technological challenges for diesel oil production in respect to the processing heavier crudes were taken into consideration.

20

Odpowietrzanie modułów do destylacji membranowej

Gryta M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 3

20-23

PL

W pracy omówiono wpływ zapowietrzania się modułów membranowych na spadek wydajności procesu destylacji membranowej. Intensywność zjawiska zbadano w zależności od kierunku przepływu strumieni zasilających oraz sposobu ułożenia modułu. Przedstawiono sposób odpowietrzania kapilarnych modułów membranowych.

EN

An influence of membrane module excessive aeration on the decrease of membrane distillation yield is discussed in the paper. The phenomenon intensity was investigated from the viewpoint of flow direction of feeding streams and the module array. The deacration method of capillary membrane modules is presented.