Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Models using in metallurgical process management

Pustĕjovska Pavlina, Kardas Edyta, Toman Radek, Bařina Dominik, Jursova Simona

Zarządzanie Przedsiębiorstwem

|

2020

|

Vol. 23, nr 3

16--19

EN

The paper presents the possibilities of the application of different models for blast furnace operation management: thermodynamic and kinetic models and also coke degradation model. Thermodynamic and kinetic approaches in modelling metallurgical processes form are necessary basis for continuous analysis of the conditions under which the evaluated iron technology can actually work while achieving the highest productivity. They can be also useful for estimating of maximal rate of auxiliary fuels in specific conditions of the blast furnace iron making, what can help to optimize the cost of fuels. The aim of the article is to present the possibility of reducing the costs of pig iron production using models, especially the coke degradation model, which was used for Czech conditions. The model was developed in two options: a regressive non-linear statistical model, and a selflearning neuron network. Subsequently, both predictive model variants are compared.

2

Seasonal variability of antibiotic resistance and biodiversity of tap water bacteria in Wrocław, Poland

Siedlecka Agata, Wolf-Baca Mirela, Piekarska Katarzyna

Environment Protection Engineering

|

2020

|

Vol. 46, nr 2

93--109

EN

Antibiotic resistance of bacteria has become a worldwide problem. Drinking water distribution systems (DWDSs) can be regarded as reservoirs of antibiotic resistant bacteria (ARB) and antibiotic resistance genes (ARGs). This study aims to provide a preliminary evaluation of seasonal changes in the occurrence of ARB and ARGs in Wrocław tap water samples. It also investigates the biodiversity of bacterial communities dwelling in Wrocław DWDS and compares them with worldwide literature reports. Third generation cephalosporins resistant bacteria were present in each season, with relative abundances reaching from 40.46% in spring to 99.86% in summer. β-lactams and tetracyclines resistant bacteria were present only in spring and autumn samples, with relative abundances reaching from 0.51% to 3.80%. Relative abundances of ARB fluctuated across the year, and no season-dependent trend was found. This suggests that other factors influenced the resistance phenomenon in Wrocław tap water. The investigated resistomes were represented only by several ARGs (qnrB, tetW, ermB,qacEΔ1). Class 1 integrons gene intI1 was also detected. Biodiversity of bacteria collected from large amounts of tap water was similar to that reported previously for Wrocław and worldwide DWDSs, with a prevalence of Proteobacteria, followed by Actinobacteria, Cyanobacteria, and Firmicutes.

3

Comparison of two single-solute models of potassium kinetics during hemodialysis

Pietribiasi Mauro, Waniewski Jacek, Zaluska Wojciech, Wójcik-Zaluska Alicia, Leypoldt John K.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2020

|

Vol. 40, no. 3

938--949

EN

Optimal potassium removal in hemodialysis (HD) is an important but difficult to achieve goal, influenced by numerous factors. Two types of single-solute mathematical models have been previously proposed to assess potassium kinetics in HD: pseudo-one compartment ( p1) and two-compartment models (2c). We compared these two models in simulating potassium kinetics during HD sessions with different treatment settings. After estimation of unknown parameters via fitting to clinical data during 4 h sessions with a dialysate potassium of 2.6 ± 0.6 mmol/L, the models were used to simulate 4 HD sessions for each patient, resulting from the combination of session length (4 h vs. 8 h) and potassium dialysate concentration (2.6 vs. 0 mmol/L). The simulated potassium concentration profiles were similar under different treatment conditions, and predicted potassium removal during the treatments was 77 ± 24 mmol with the standard settings; both increases in session length and potassium dialysate to plasma concentration gradient resulted in a significant increase in potassium removed. Both models indicated similar minimum values of dialysate potassium concentration required to avoid post-HD hypokalemia: 1.18 ± 0.66 mmol/L for 4 h HD and 1.71 ± 0.52 mmol/L for 8 h HD. The models described similar kinetics for potassium during different combinations of treatment settings. Total removal of potassium and minimum dialysate concentration to avoid post-HD hypokalemia, were predicted without significant differences by both models. Although no model has a clear advantage in terms of describing clinical data, our analyses suggest that 2c might offer a better trade-off between physiological accuracy and over-parametrization.

4

A mathematical model of some viral-induced autoimmune diseases.

Kolev M., Nikolova I.

Mathematica Applicanda

|

2018

|

Vol. 46, no. 1

97--108

EN

We propose a new mathematical model of viral-induced autoimmune diseases. The model is described by a bilinear system of four integro-differential equations of Boltzmann type. We present numerical results illustrating several typical outcomes of autoimmune diseases. In particular, special attention is devoted to the role of the ability of effector immune cells to destroy target cells for the development of autoimmune diseases.

PL

W pracy został zaproponowany nowy matematyczny model chorób autoimmunologicznych wywołanych przez wirusy. Model opisany jest dwuliniowym układem czterech równań całkowo-różniczkowych typu Boltzmanna. Zaprezentowane są wyniki obliczeń numerycznych ilustrujące kilka typowych przebiegów takich chorób. Szczególną uwagę poświęca się roli zdolności efektorowych komórek odpornościowych do niszczenia komórek docelowych w rozwoju chorób autoimmunologicznych.

5

Modeling of Ozonation of C.I. Reactive Black 5 through a Kinetic Approach

Bilińska L., Żyłła R., Smółka K., Gmurek M., Ledakowicz S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2017

|

Vol. 25, no. 5 (125)

54--60

EN

C.I. Reactive Black 5 (RB5) is the most commonly used dye in the textile industry. Ozone is a strong oxidan that can decompose many barely degradable pollutants, including dyes. Although there are many literature reports devoted to the treatment of textile wastewater and dye solutions by ozone, the ozonation mechanism and modeling of the kinetics is still not well covered. In this work a kinetic model of the process of RB5 decolourisation by ozone has been proposed and validated on the basis of experimental data. The experiments were carried out in a liquid-liquid system to avoid mass transfer limitation. A model was established for acid reaction medium. The main RB5 reaction was direct oxidation of the dye with molecular ozone. The self-decomposition of ozone in liquid phase was taken into account and described by an empirical equation. The reaction rate constants of RB5 with ozone were estimated from the experimental data in the range of (1.88 ± 0.08) × 104 – (2.53 ± 0.10) × 105 M-1s-1 (invariant with initial dye concentration). An empirical equation k′ 2 = 1.06 × 108(COH−)0.31 was built for the constant to make it dependent on the pH value. A solution of the non-linear inverse problem allowed for identification of the kinetic constants on the basis of the experimental data obtained. The model gave a good match between the prediction and experimental data for pH between 1.88 and 4.0.

PL

Reactive Black 5 (RB5) jest powszechnie stosowanym barwnikiem w przemyśle włókienniczym. Ozon, będący silnym utleniaczem, jest w stanie rozłożyć wiele trudno degradowalnych substancji w tym barwniki. Pomimo, iż oczyszczanie ścieków włókienniczych i roztworów barwników ozonem było tematem wielu pozycji literaturowych, niewiele pośród nich dotyczyło badań nad poznaniem mechanizmu utleniania oraz modelowania kinetyki tego procesu. W niniejszej pracy zaproponowano matematyczny model opisujący kinetykę procesu odbarwiania barwnika RB5 za pomocą ozonu. Walidacji dokonano poprzez porównanie wyników modelowania do danych eksperymentalnych. Eksperymenty prowadzono w układzie homogenicznym ciecz-ciecz, aby uniknąć limitacji transferu masy między fazami układu. Model został opracowany dla procesu przebiegającego w środowisku kwaśnym, gdzie główną reakcją było bezpośrednie utlenianie barwnika cząsteczkowym ozonem z jednoczesnym uwzględnieniem rozkładu ozonu w fazie ciekłej. Model opisano równaniem empirycznym. Wartości stałych szybkości reakcji RB5 z ozonem oszacowane na podstawie danych eksperymentalnych znajdowały się w zakresie od do M-1s-1 i były niezależne od początkowego stężenia substratu. W celu uzależnienia stałych szybkości od wartości pH, wyznaczono zależność empiryczną w postaci. Rozwiązanie nieliniowego problemu odwrotnego pozwoliło na identyfikację stałych kinetycznych na podstawie danych eksperymentalnych. Otrzymano dobrą zgodność pomiędzy wynikami modelowania a danymi doświadczalnymi dla wartości pH w zakresie 1,88-4,0.

6

Condensation polymerization of AB2 monomers – modeling and validation of model of polyreaction performed at the room temperature

Ryczek A., Lechowicz J. B., Walczak M., Galina H.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

780--787

EN

Statistical and kinetic methods to model step polymerization of AB2 type of monomers (A and B stand for functional groups) are briefly reviewed and the relationships linking conversion or reaction time with averages of polymerization degree are derived for systems fulfilling the Flory-Stockmayer assumptions, i.e., for those with no reactivity changes of functional groups and absence of intramolecular linking. Results of kinetic studies are also presented for polymerization of 3,5-diaminobenzoic acid, aided with N,N'-diisopropylcarbodiimide, carried out at room temperature in NMR test tubes. For reaction carried out in dimethylsulphoxide, the relationship between conversion and time is well described by the simplest kinetic model. It was stated that in the case of reaction carried out in dimethylformamide the reactivity of the second amino group in the monomeric units seems to be ten times lower than that of the first one.

PL

Przedstawiono krótki przegląd statystycznych i kinetycznych metod modelowania stopniowej polimeryzacji monomerów typu AB2 (A i B reprezentują grupy funkcyjne). Wyprowadzono relacje łączące stopień przereagowania ze średnimi stopniami polimeryzacji dla układów reagujących zgodnie z założeniami Flory'ego i Stockmayera, tj. bez zmian w reaktywnościach grup funkcyjnych oraz nieobecności wiązań wewnątrzcząsteczkowych. Przedstawiono wyniki badań kinetycznych przebiegu polimeryzacji kwasu 3,5-diaminobenzoesowego wspomaganej N,N'-diizopropylokarbodiimidem, którą prowadzono w temperaturze pokojowej w probówkach NMR. Kinetykę badanej reakcji, prowadzonej w dimetylosulfotlenku, dobrze opisuje najprostszy model kinetyczny polikondensacji. Stwierdzono, że w przypadku reakcji prowadzonej w dimetyloformamidzie, reaktywność drugiej grupy aminowej w jednostkach monomerycznych jest dziesięciokrotnie mniejsza, niż reaktywność pierwszej z tych grup.

7

Using Mathematica software for coal gasification simulations – Selected kinetic model application

Iwaszenko S.

Journal of Sustainable Mining

|

2015

|

Vol. 14, iss. 1

21--29

EN

Coal gasification is recognized as a one of promising Clean Coal Technologies. As the process itself is complicated and technologically demanding, it is subject of many research. In the paper a problem of using volumetric, non-reactive core and Johnson model for coal gasification and underground coal gasification is considered. The usage of Mathematica software for models' equations solving and analysis is presented. Coal parameters were estimated for five Polish mines: Piast, Ziemowit, Janina, Szczygłowice and Bobrek. For each coal the models' parameters were determined. The determination of parameters was based on reactivity assessment for 50% char conversion. The calculations show relatively small differences between conversion predicted by volumetric and non reactive core model. More significant differences were observed for Johnson model, but they do not exceeded 10% for final char conversion. The conceptual model for underground coal gasification was presented.

8

The investigation of effect of wet-dry grinding condition and ball types on kinetic model parameters for kaolin

Umucu Y., Haner S., Tunay T.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 1

205--211

EN

Ceramics are products made from inorganic materials that are first shaped and subsequently hardened by heat. Many ceramic raw materials require crushing or disintegrating followed by dry or wet grinding to various degrees. Most of the energy is consumed in the grinding operations for the ceramic industry. As it is known, some of the energy during grinding is converted to heat that is fully not utilized in the grinding process. Thus, grinding is not a very efficient operation and it needs to be paid attention in detail. However, it is possible to set up a grinding system with a low energy consumption and higher efficiency of fineness before they can be used in ceramic manufacture. The type of grinding media exerts significant influence on milling performance in terms of product size and energy consumption. In recent years, various shapes of grinding media including rods, pebbles, and cylinders have been used as an alternative to balls. Cylinders have received particular attention because they have a greater surface area and higher bulk density than balls of similar mass and size. The objective of this study is to compare the wet and dry grinding of most frequently used ceramic raw materials namely, kaolin with the grinding of alumina ball type and cylbebs (pebbles).

PL

Produkty ceramiczne wykonane są z materiałów nieorganicznych, które najpierw się kształtuje, a następnie utwardza przy użyciu ciepła. Wiele surowych materiałów ceramicznych wymaga miażdżenia lub dezintegracji przy pomocy suchego lub mokrego mielenia w różnych stopniach. W przemyśle ceramicznym najwięcej energii zużywa się do reakcji mielenia. Jak wiadomo, część energii w trakcie mielenia zmienia się w ciepło, które nie jest w pełni wykorzystywane w procesie mielenia. Co oznacza, że mielenie nie jest zbyt opłacalną operacją i wymaga szczegółowej uwagi. Niemniej jednak, można ustawić system mielący z niższym wykorzystaniem energii i większą wydajnością rozdrabniania, zanim zostanie użyty w wytwórstwie ceramicznym. Rodzaj medium mielącego wywiera znaczący wpływ na proces mielenia w odniesieniu do rozmiaru produktu i konsumpcji energii. W ostatnich latach, jako alternatywę do kul wykorzystywano różnego kształtu medium mielącego, wliczając w to pręty, kamyki i cylindry. Największą uwagę zwrócono na cylindry, ponieważ posiadają większą powierzchnię właściwą i wyższą wielkość objętościową niż kule o podobnej masie i rozmiarze. Zamiarem badań jest porównanie mokrego i suchego mielenia najczęściej stosowanych materiałów ceramicznych, czyli kaolinu z mieleniem aluminiowymi kulami oraz przy użyciu cylbebu (kamyczków).

9

Critical analysis of underground coal gasification models. Part II: Kinetic and computational fluid dynamics models. Literary studies and comparison of models

Żogała A.

Journal of Sustainable Mining

|

2014

|

Vol. 13, iss. 1

29--37

EN

Purpose Underground coal gasification, as a complex and technically difficult process, in many aspects requires the support provided by computer simulations. There are a lot of mathematical models of UCG, some of them are concentrated with the forecast of syngas composition. The most important may be divided into three groups: equilibrium, kinetic and CFD models. The purpose of this work was the detailed critical analysis of more advanced approaches (than equilibrium considerations) applied in simulations of the coal conversion process – both kinetic and based on computational fluid dynamics. The other aim of this paper was the comparative analysis of the most important models of underground coal gasification. Methods Literary studies, concerned with the features and mathematical description of kinetic and CFD models of coal gasification, were used as the research method applied in the work presented. Compilation of the kinetic parameters of gasification reactions was an important part of this article. For that purpose the analysis of Polish and foreign papers, monographs and university handbooks was undertaken. Results Critical analysis of kinetic and CFD models of coal gasification (together with their mathematical formulation) was the result of considerations presented in this article. Kinetic equations were shown separately for pyrolysis, homogenous and heterogeneous reactions. In the case of CDF models, except for the presentation of the conservation equation, the most important methods of modeling turbulence are described (for the reason that this phenomenon may have significant inflence on the final results). Practical implications The work presented describes practical issues connected with kinetic and CFD models, focusing on their capabilities, drawbacks and possible application problems. Originality/ value This paper presents state of art in the field of coal gasification modeling using kinetic and computational fluid dynamics approach. The paper also presents own comparative analysis (concerned with mathematical formulation, input data and parameters, basic assumptions, obtained results etc.) of the most important models of underground coal gasification.

10

Wet Oxidation of Dairy Sewage: The Kinetic Study of Decomposition of the Milk Components

Piotrowska K., Imbierowicz M., Chacuk A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2013

|

Vol. 20, nr 3

531--541

EN

The article presents the results of kinetic studies of the wet oxidation process of dairy sewage. The dairy sewage, obtained straight from the production line, was subjected to oxidation at pH close to the natural value of 7. Experiments were carried out in a stirred batch tank reactor at the oxygen partial pressure equal to 1 MPa and at temperature ranging from 473 to 593 K. The effectiveness of organic compounds decomposition was estimated based on the measurement of TOC. The kinetics of decomposition of milk components, ie lactose, protein and fat, as well as the kinetics of oxidation of intermediate products was the aim of the study. Measurement of the concentration of protein, fat and lactose was done with a milk composition analyzer, calibrated in relation to the dairy sewage. The obtained results were used to develop a mathematical model of wet oxidation of dairy sewage, including the group of analyzed compounds.

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań kinetycznych procesu mokrego utleniania ścieków pochodzących z przemysłu mleczarskiego. Utlenianiu poddane zostały ścieki mleczarskie o ich naturalnym pH zbliżonym do wartości 7, pobrane bezpośrednio po procesie produkcyjnym. Badania prowadzone były w okresowym reaktorze zbiornikowym z mieszadłem, przy ciśnieniu cząstkowym tlenu wynoszącym 1 MPa, w zakresie zmienności temperatury od 473 do 593 K. Oceny efektywności stopnia rozkładu związków organicznych dokonano na podstawie pomiaru wartości TOC. Celem badań było zbadanie kinetyki rozkładu związków wchodzących w skład mleka - laktozy, białek i tłuszczu oraz kinetyki przemian produktów pośrednich utleniania - lotnych kwasów tłuszczowych. Pomiar stężenia białek, tłuszczu i laktozy odbywał się z wykorzystaniem analizatora składu mleka, skalibrowanego w stosunku do ścieków mleczarskich. Otrzymane wyniki posłużyły do budowy modelu matematycznego procesu mokrego utleniania ścieków, obejmującego grupy analizowanych związków.

11

Process engineering in iron production

Pustejovska P., Jursova S.

Chemical and Process Engineering

|

2013

|

Vol. 34, nr 1

63--76

EN

Balance, thermodynamic and mainly kinetic approaches using methods of process engineering enable to determine conditions under which iron technology can actually work in limiting technological states, at the lowest reachable fuel consumption (reducing factor) and the highest reachable productivity accordingly. Kinetic simulation can be also used for variant prognostic calculations. The paper deals with thermodynamics and kinetics of iron making process. It presents a kinetic model of iron oxide reduction in a low temperature area. In the experimental part it deals with testing of iron ore feedstock properties. The theoretical and practical limits determined by heat conditions, feedstock reducibility and kinetics of processes are calculated.

12

Uncertainty analysis of the kinetic model of natural gas combustion in IC Engine

Mansha M., Naqvi J. H.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2012

|

Vol. 14, nr 1

1-4

EN

The purpose of this analysis is to determine the uncertainties originating due to the kinetic parameters of the rate of a reaction proposed kinetic model. A kinetic model consisting of 208 reaction steps and 73 species was adopted for analysis. In the required uncertainty analysis, the accuracy of approximate models, generated by the Chemkin 4.1.1 for pollutant species, is determined. The reactions which contribute the uncertainty in the output concentrations of the pollutnats species formed in the combustion chamber were identifi ed. The percentage contribution to the uncertainty in the output concentrations of pollutants were also determined.

13

Wpływ warunków mieszania na kinetykę usuwania substancji organicznych z wody w procesie magnetycznej wymiany anionowej

Mołczan M.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 4

9-16

PL

Wykazano, że sposób i intensywność mieszania są istotnymi parametrami procesu wymiany anionowej z użyciem żywicy MIEXŽ, którym dotychczas nie poświęcano wiele uwagi. Dane doświadczalne przedstawiono w postaci krzywych kinetycznych opisanych równaniem reakcji chemicznej pseudo-pierwszego rzędu. Wartości współczynników tego równania posłużyły do interpretacji wyników badań. Uzyskane wyniki badań z użyciem roztworu modelowego zawierającego naturalne substancje organiczne (abs. w UV254nm1m ok. 42, RWO ok. 7,5 gC/m3) potwierdziły, że intensywność mieszania miała istotny wpływ na kinetykę ich usuwania z wody w tym procesie, przy czym jej wpływ na wartość adsorpcji był nieznaczny. Stopniowo zmniejszający się przyrost adsorpcji obserwowany był w całym zakresie badanych intensywności mieszania (100÷300 obr./min). Znacznie istotniejszy był wpływ intensyfikacji mieszania na wzrost szybkości usuwania substancji organicznych. Zależność ta miała charakter liniowy w całym zakresie badanych intensywności mieszania, w którym odnotowano wzrost szybkości reakcji o 80÷90%, w zależności od zastosowanego wskaźnika zawartości substancji organicznych w wodzie (RWO, barwa, absorbancja w nadfiolecie).

EN

Despite their significance in the anion exchange process involving a MIEXŽresin, the mode and speed of agitation have rarely been addressed in the literature. Experimental data were presented in the form of kinetic curves described by the equation of the pseudo-first order chemical reaction. The values of the coefficients of this equation were used for interpreting the results of the study. The results obtained with a model water solution containing natural organic substances (color, about 55 gPt/m3; absorption at UV254nm1m, about 42; DOC, about 7.5 gC/m3) have revealed that agitation speed largely contributed to the kinetics of natural organic matter removal in the MIEXŽ resin process, but only slightly affected the value of adsorption. Gradual decline in the increment of adsorption was observed over the entire range of the agitation speed tested (100 to 300 rpm). Far more significant was the effect of agitation speed on the rate of organic matter removal. This relation was a linear one within the whole agitation speed range examined, where the reaction rate increased by 80 to 90%, depending on the parameter that describes the organic matter content of the water (DOC, color, UV absorbance).

14

Biotechnologiczne wytwarzanie kwasu bursztynowego

Piotrowska E., Szewczyk K. W., Jaworska M. M., Konieczna-Mordas E.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2012

|

Nr 4

171-173

PL

Celem niniejszej pracy było modelowania fermentacji bursztynianowej prowadzonej przy użyciu bakterii A.succinogenes 130Z w reaktorze półciągłym. Sformułowany model uwzględniał inhibicję produktem oraz inhibicję substratem. Średnie wartości wynoszą: stała nasycenia Ks = 5,9 g/L, stała inhibicji produktem Kp = 32,8 g/L, stała inhibicji substratem Ki = 100,3 g/L. Stwierdzono, że w warunkach prowadzenia doświadczeń przemiana podkowa nie odgrywała roli. Model dobrze odzwierciedlał dane doświadczalne.

EN

The aim of this study was to model kinetics of succinic acid production by bacteria Actinobacillus succinogenes 130Z in a fed-batch reactor. A formulated model used in the work combined growth rate with product inhibition and substrate inhibition. Mean values of parameters were as follows: saturation constant = 5.9 g/L, product inhibition constant Kp = 32.8 g/L, substrate inhibition constant Ki = 100.3 g/L. The presented model predicts the fermentation process satisfactorily.

15

Wet Oxidation of Dairy Sewage

Piotrowska K., Imbierowicz M., Chacuk A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 1

29-38

EN

Results of kinetic studies on the process of wet oxidation of dairy sewage are presented. Experiments were carried out in a stirred batch tank reactor at the oxygen partial pressure equal to 1 MPa and at temperature ranging from 473 to 523 K. Dairy sewage was subjected to oxidation at a natural pH close to 4. The efficiency of decomposition of organic compounds was estimated on the basis of TOC measurement. The highest TOC reduction rate reached 79.6%. A kinetic model of the process was proposed and its parameters were determined experimentally. Good agreement of the experimental and calculated results was obtained.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetycznych procesu mokrego utleniania ścieków przemysłu mleczarskiego. Badania przeprowadzono w okresowym reaktorze zbiornikowym z mieszadłem, przy ciśnieniu cząstkowym tlenu O2 P = 1 MPa, w zakresie temperatury od 473 do 523 K. Utlenianiu poddawano ścieki mleczarskie o ich naturalnym odczynie zbliżonym do wartości 4. Oceny efektywności rozkładu związków organicznych dokonano na podstawie pomiaru wartości TOC. Najwyższy stopień redukcji TOC ukształtował się na poziomie 79,6%. Zaproponowano model kinetyczny procesu i na podstawie badań eksperymentalnych określono jego parametry. Uzyskano dobrą zgodność wyników doświadczalnych i obliczeniowych.

16

Reaction Kinetics of Carbon Dioxide in Aqueous Diethanolamine Solutions Using the Stopped-Flow Technique

Siemieniec M., Kierzkowska-Pawlak H., Chacuk A.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 1

55-66

EN

The pseudo-first-order rate constants (kOV) for the reactions between CO2 and diethanolamine have been studied using the stopped-flow technique in an aqueous solution at 293, 298, 303 and 313 K. The amine concentrations ranged from 167 to 500 molźm–3. The overall reaction rate constant was found to increase with amine concentration and temperature. Both the zwitterion and termolecular mechanisms were applied to correlate the experimentally obtained rate constants. The values of SSE quality index showed a good agreement between the experimental data and the corresponding fit by the use of both mechanisms.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań kinetycznych reakcji CO2 w wodnych roztworach dietanoloaminy. Badania przeprowadzono z zastosowaniem techniki zatrzymanego przepływu w temperaturze 293, 298, 303 i 313 K, w zakresie stężeń aminy od 167 do 500 molźm–3. Stwierdzono wzrost wartości stałej szybkości reakcji pseudopierwszego rzędu wraz ze wzrostem stężenia aminy oraz temperatury. Dane eksperymentalne zostały opisane za pomocą zależności kinetycznych wynikających z mechanizmu jonu dwubiegunowego oraz reakcji trójmolekularnej. Parametry kinetyczne dla obu mechanizmów wyznaczono w oparciu o minimalizację przyjętego wskaźnika jakości (SSE). Wartości tego wskaźnika wykazały dobrą zgodność pomiędzy danymi doświadczalnymi i odpowiednimi dopasowaniami z użyciem obu modeli kinetycznych.

17

Substrate inhibition in lipase-catalysed transesterification of mandelic acid with vinyl acetate

Dąbkowska K., Pilarek M., Szewczyk K. W.

Chemical and Process Engineering

|

2012

|

Vol. 33, nr 4

539--546

EN

Kinetic resolution of (R)- and (S)-mandelic acid by its transesterification with vinyl acetate catalysed by Burholderia cepacia lipase has been studied. The influence of the initial substrate concentration on the kinetics of process has been investigated. A modified ping-pong bi-bi model of enzymatic transesterification of (S)-mandelic acid including substrate inhibition has been developed. The values of kinetic parameters of the model have been estimated. We have shown that the inhibition effect revealed over a certain threshold limit value of the initial concentration of substrate.

18

The evaluation of grinding process using MODSIM/C

Umucu Y., Deniz V., Bozkurt V.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 4

187-200

EN

There are programs for the computer design of mineral processing circuits, and that these programs contain computer simulation models for ball mill design. Simulation techniques are popular because they allow complex problems to be tackled without the expenditure of large resources. MODSIMŠ is a simulator that will calculate the detailed mass balance for any ore dressing plant. MODSIMŠ can simulate integrated flow sheets that include grinding. In this studies S/i and B/ij (selection and breakage distribution functions) equations were determined from the size distributions at different grinding times and with model parameters (S/i, a/t, alpha, gamma, Beta and phi/J) for different powder filling ratios. Experimentally determined data were statistically compared with data obtained from MODSIMŠ simulator program using model parameters.

PL

Istnieją programy do komputerowego projektowania systemów przeróbki surowców mineralnych zawierające również modele symulacyjne służące do projektowania młynów kulowych. Popularne są techniki symulacyjne ponieważ umożliwiają one rozwiązywanie skomplikowanych problemów bez dużej bazy danych. Jednym z takich symulatorów jest program MODSIMŠ, który oblicza szczegółowy bilans masowy dla jakiegokolwiek zakładu wzbogacania. MODSIMŠ może symulować zintegrowane systemy przeróbcze, zawierające w sobie podsystemy rozdrabniania. W artykule przedstawiono równania dla S/i oraz B/ij (funkcje rozkładu selekcji i rozdrabniania) określone dla składów ziarnowych otrzymanych po różnych czasach rozdrabniania i przy zastosowaniu parametrów modelu (S/i, a/t, alfa, gamma, Beta and phi/J) dla różnych stosunków wypełnienia materiałem komory młyna. Dane eksperymentalne zostały statystycznie porównane z danymi otrzymanymi z programu MODSIMŠ przy zastosowaniu parametrów modelu.

19

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

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

Polish Journal of Chemical Technology

|

2011

|

Vol. 13, nr 2

46-53

EN

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

20

Kinetyka degradacji kwasów fulwowych w zintegrowanym procesie fotoutlenianie-ultrafiltracja

Rajca M., Bodzek M., Cichy J.

Ochrona Środowiska

|

2011

|

Vol. 33, nr 3

63-66

PL

Przedstawiono wyniki badań skuteczności usuwania kwasów fulwowych z modelowych roztworów wodnych w procesach katalizy, fotolizy i fotokatalizy oraz w procesie zintegrowanym fotokataliza-ultrafiltracja. Badania przeprowadzono w reaktorze Heraeus, w którym oczyszczano wodę zawierającą kwasy fulwowe w ilości ok. 10 g/m3. Jako fotokatalizator wykorzystano dwutlenek tytanu. Badano wpływ pH (3,5, 7,0 i 10,0) oraz dawki katalizatora (100÷600 gTiO2/m3) na skuteczność utleniania kwasów fulwowych, mierzoną zawartością rozpuszczonego węgla organicznego i absorbancją w nadfiolecie (lambda=254 nm). Wykazano skuteczność procesu fotokatalizy w usuwaniu kwasów fulowych z wody oraz przydatność membrany ultrafiltracyjnej do odzyskiwania katalizatora użytego w procesie fotokatalizy. Wyznaczono wartości stałej szybkości reakcji i czasu połowicznego rozkładu kwasów fulwowych według modelu kinetycznego opartego na reakcji pierwszego rzędu, a także zależność stałej szybkości od pH i ilości fotokatalizatora w środowisku reakcji. Uzyskane wyniki pozwoliły w dokładny sposób określić przebieg fotodegradacji kwasów fulwowych w wodzie.

EN

In this study, fulvic acids were removed from model solutions by catalysis, photolysis and photocatalysis, as well as in the integrated process of photocatalysis and ultrafiltration. Experiments were carried out in the Heraeus reactor, where model water of an approximately 10 g/m3 content of fulvic acids was treated. Titanium dioxide was used as a photocatalyst. The efficiency of fulvic acid oxidation, measured in terms of dissolved organic carbon content and UV absorbance (lambdha=254 nm), was related to the pH of the water (3.5, 7.0 and 10.0) and to the catalyst dose applied (100 to 600 gTiO2/m3). The results substantiated the efficiency of the photocatalysis process at fulvic acid removal from water and the usefulness of the ultrafiltration membrane in the recovery of the catalyst being used in the photocatalytic process. The values of the reaction rate constant and the half-time of fulvic acid degradation were determined using a kinetic model based on a first-order reaction. Established were also the relations between rate constant, pH and photocatalyst concentration in the reaction environment. The results obtained make it possible to precisely describe the progression of fulvic acid photodegradation.