Przeprowadzono analizę chemometryczną wybranych trzech procesów/reakcji chemicznych, związanych z technologią węgla. Analizą objęto: dozowanie alkalicznych mikrododatków do mieszanki węglowej, katalityczne uwodornienie wybranych pięciu (tlenowych) związków modelowych oraz badanie kinetyki rozkładu NH4 Cl za pomocą rozcieńczonych roztworów Ca (OH) 2. Z pozycji klasyfikującej wybrane przykłady dotyczą odpowiednio: analizy czynnikowego wpływu na jeden z elementów procesu laboratoryjnego koksowania (bilans chloru), generowania modeli kinetycznych z macierzy doświadczalnej typu [czas ˇ temperatura] w warunkach poliizotermicznych oraz analizy kinetycznej procesu sedymentacji, przebiegającej równolegle z reakcją chemiczną. W każdym przykładzie uzyskane dane doświadczalne były wykorzystane wielowariantowo i ostateczne rezultaty ze sobą porównywalne.
EN
Chemometric analysis of three selected processes/chemical reactions connected with coal technology was effected. The analysis included: dosing of alkaline microadditives to coal blend, catalytic hydrogenation of five selected (with oxygen) model compounds and kinetic tests of NH4C1 decomposition by using of diluted Ca(OH)z solutions. Selected examples concern: analysis of factor eflect on the one 'of elements in laboratory coking process (chlorine balance), generation of kinetic models from experimental matrix of the type (time ˇ temperature) in polyisothermal conditions and kinetic analysis of sedimentation process proceeding in parallel to chemical reaction. In each example obtained experimental data were used repeatedly and final results have been comparable one another.
Dążąc do porównania metod wyznaczania reakcyjności paliw stałych metodą genewską i Nippon Steel Corporation (NSC) na podstawie wcześniejszych prac własnych i ustalonych w nich prawidłowościach, przeprowadzono doświadczalną analizę wpływu rozdrobnienia próbki na wynik ich oznaczania. Badania te dały podstawę do weryfikacji założeń kinetyki metody genewskiej w stosunku do badań opisanych w literaturze nad przebiegiem reakcji Boudouarda. Dyskusja upoważniła do stwierdzenia, że w metodzie genewskiej wyznaczamy reakcyjność pozorną mimo, że odnosimy ją tylko do zewnętrznej powierzchni właściwej a nie do reaktywnej. Praca umożliwiła stwierdzenie, że metoda NSC zminimalizowała wątpliwości dotyczące związków pomiędzy reakcyjnością wyznaczoną z analizy fazy gazowej a powirzch-nią właściwą. Wyznaczany wskaźnik CRI zmienia się z czasem reakcji wg kinetyki 0-rzędu dla szerokiej gamy koksów wysokogatunkowych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zakładając nieuchronność wytwarzania paliw węglowodorowych z węgla przedstawiono stanowisko własne w tym zakresie, które opiera się na dwóch założeniach: wykorzystania niskotemperaturowego procesu Fischera-Tropscha (LTFT) przez zakup licencji oraz ewentualnie produkcję metanolu z gazu syntezowego. W Polsce w przypadku pierwszym spodziewać się będzie można zwiększenia puli produkcyjnej oleju napędowego, o ile poradzimy sobie z nadmierną ilością powstających stałych parafin (np. C>20). W drugim przypadku metanol można uznać za rozwiązanie alternatywne, które dalej prowadzić może również do paliw płynnych (tylko benzyny), ale także szerokiej gamy produktów chemicznych (etery, olefiny) lub ponownie wodoru.
EN
If one assumes inevitability of hydrocarbon fuels production from coal author proposes his own standpoint of this issue. It bases on two assumptions: utilization low-temperature Fischer – Tropsch syntesis (LTFT) by purchase of licence or methanol production from synthesis gas. In the first case in Poland one can expect increasing of diesel fuel production provided we get on with excessive amount of solid paraffins (for example C>20) formed in this process. In the second case methanol can be considered as a alternative solution, which can further also provide liquid fuel (only gasoline) as well as a wide range of chemical compounds (ethers, olefins) or hydrogen again.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Analiza termiczna procesów dysocjacji związków chemicznych, pirolizy (węgli kamiennych, paków węglowych i mezofazowych, odpadowych poliolefin) i spalania różnych nośników pierwiastka C opiera się na równaniach termokinetycznych, w których wykorzystuje się prawo Arrheniusa. Jednocześnie rolę czasu przejmuje temperatura, wzrastająca proporcjonalnie do czasu. Omówiono metody klasyczne i nowsze, oparte na równaniu trójparametrycznym. Przeprowadzono dyskusję nad efektem izokinetycznym przy wykorzystaniu równania Eyringa. Przedstawione rozważania umożliwiają dokonanie selekcji spośród bardzo wielu możliwości interpretacji danych termograwimetrycznych. Zwrócono uwagę na praktyczne wykorzystanie wyników badań, dla niektórych procesów hutniczych (COS) i koksowniczych (oczyszczanie komór koksowniczych z depozytów grafitowych).
EN
A review with 39 refs. covering pyrolysis of coal, coal-tar and mesophase pitches, and waste polyolefins, and combustion of various C carriers, analysis in terms of thermokinetic equations using Arrhenius law, discussion of the isokinetic effect based on Eyring’s equations, and practical directions on how to make use of studies carried out on some metallurgical processes (cont. steel casting) and on C deposits from coking chambers.
Na tle możliwości wykorzystania odpadowych tworzyw sztucznych, zwłaszcza odpadowych poliolefin, przedstawiono ten problem w aspekcie krajowych możliwości. Nie jest to przegląd literaturowy; zasadniczy nurt wiąże się z realiami przemysłowymi. Artykuł ogranicza się do retrospektywnej oceny wariantu wytwarzania paliw płynnych z tłem wkładu prac własnych.
EN
The problem is presented here taking into account Polish capabilities, against the background of the possibilities of using waste plastics. This is not a literature review – the main thread concerns industrial reality. The article is restricted to a retrospective assessment of the variant of liquid fuel manufacturing and the background is constituted by own works.
Na podstawie procesu brykietowania mieszanki węglowej, odpadów bazaltowych i koncentratów rud miedzi, z użyciem różnych lepiszcz (smoła koksownicza, lepiszcze mineralne) zwrócono uwagę na powiązania parametryczne, które dla każdego wariantu wymagają indywidualnego podejścia. Zaproponowano nowe możliwości w tym zakresie.
EN
The corelations of some parameters describing the processes of coal blends briquetting have been analyzed. The investigations involved the briquetting of basalt wastes and copper ores using two different types of binders: coke tar and mineral binder. It has been found that each process should be described by individuall parameters and some new solutions for modeling such processes have been presented.
W Polsce do końca 2006 r. w wyniku oddolnej inicjatywy technologicznej rozwinął się "mały" sektor paliwowy. Zajmował się on pozyskiwaniem odpadowych poliolefin (OPO) i przetwarzaniem ich w surowe, płynne frakcje paliwowe.
Rozstrzygnięcie dylematu węgiel jako surowiec chemiczny czy energetyczny, zazwyczaj nikogo nie satysfakcjonuje, bo nie istnieją jednoznaczne kryteria oceny. W swoim czasie proces koksowania poprzez smołę koksowniczą miał prowadzić nawet do wytwarzania lekarstw (aspiryna). Nowsze generacje stanowią technologie oparte na zgazowaniu węgla w wersji POX, czyli częściowego utleniania i wykorzystanie gazu syntezowego. Przedstawiono oryginalną polską technologię, opracowaną przez IChPW, wykorzystującą węgiel w procesie tlenowego zgazowania CO2 w układzie zamkniętym.
EN
Answering the question: coal – a chemical or power material? - satisfies no-one as there are no clear criteria for assessment. At one time, coking process through high-temperature tar was even supposed to give pharmaceutics (aspirin). The new generations are technologies based on coal gasification using POX, i.e. partial oxygenation and using syngas. Polish original technology developed by the Institute for Chemical Processing of Coal using coal in an oxygen gasification of CO2 in a closed system.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Project-analytical framings in Clean Coal Technology (CCT, in polish CTW) are studied in Poland in more and more detailed manner. These studies indicate at the some kind of hierarchy of necessities, which is adapted to our technological, financial and investment potentiality. The principal aim is an energetic development of the country. In that situation chemical production is shifted at the margin of necessities. It is represented by the products mentioned in the title of this work i.e. hydrogen, methanol and liquid fuels according to Fischer-Tropsch technology. As a starting point there were assumed: access to efficient resources of bituminous and brown coals (Fig. 5), obligate relations: raw material - desirable final products in adequate scale and necessity of increase of diesel fuel production about 2 Mt/year [1]. According to this in Poland there was found the first documented concept of the new investments in hydrogen and methanol production and IGCC [16]. Hence, it is necessary to extend resources basis by brown coal. Also necessity of CO2 emission reduction by implementation of zero-emission technologies was pointed out. Hence, CO2 sequestration is a new technological challenge. But for accepted plans of CCT development the new concepts of technological solutions appear based on CO2, mainly by methanol production.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono termokinetyczne rozważania nad koncepcją mechanizmu kongruentnego odparowania dysocjacyjnego CDV wg Lvova. Zaproponowano model uwzględniający wpływ szybkości ogrzewania próbki na przebieg termicznej dysocjacji.
EN
Congruent dissociative vaporization model (L’vov, B.V.) was revised and improved by developing a 3-parameter equation describing the solid dissociation kinetics at varying rates of the sample heating.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper deals with an assessment of the influence of the parameters of a mixture to be used in the production of briquettes on their mechanical strength. Special attention has been paid to the influence of the particle size of the used materials. For the analysis of the mechanical strength indices a complex independent variable was applied, which takes into account both the binding agents content and the particle size of the briquetted material. It has been shown that the application of such an independent variable allows more accurate assessment of the fineness influence on the quality of the produced briquettes.
Na podstawie 446 koksowań węgli/mieszanek w urządzeniu Karbotest ustalono zależność liniową (wzór 12) pomiędzy uzyskiem koksu (suchego), a zawartością części lotnych węgli/mieszanek. Zaproponowano aby dla celów przemysłowych posługiwać się wskaźnikiem zużycia węgla w produkcji koksu (11), który jest odwrotnie proporcjonalny do jego uzysku i uwzględnia fizyczną zawartość wilgoci w węglu oraz koksie. Przeprowadzono dwie próby w warunkach przemysłowych w systemie ubijanym, mające na celu konfrontację wyników uzyskanych w tych warunkach i w urządzeniu Karbotest w stosunku do wzorów 11 i 12. W dyskusji przeprowadzono analizę słuszności wyprowadzonego wzoru na uzysk koksu (12) ze względu na stopień rozdrobnienia węgli i dwuskładnikowych mieszanek węglowych. Ustalono, że wpływ może być istotny w przypadku rozdrobnień ekstremalnych, nie stosowanych jednak w praktyce przemysłowej. Urządzenie Karbotest może więc być przydatne do ustalania najkorzystniejszego stopnia przemiału pojedynczych węgli lub ich mieszanek.
EN
Basing on 446 coking cycles of coals/mixtures in Karbotest device a linear dependence was determined (formula 12) between yield of coke (dry) and content of volatile matter in coals/mixtures. It has been suggested to use, for industrial purposes an index of coal usage for coke production (formula 12) that is revelry proportional to its yield and take into account physical content of moisture in coal and coke, Two tests were carried out in industrial scale in a compact system with the objective of the results confrontation in industrial conditions with the results obtained on Karbotest device as against the formulae 11 and 12. During discussion the Tightness of the formula derivation for coke yield (12) was analysed from the viewpoint of degree of coals degradation and two-component coal mixtures. It has been determined that the influence can be meaningful in case of extreme degradation not used in industrial practice. The Karbotest device may be thus useful for determination of the most favourite degree of milling of particular coals or their mixtures.
W oparciu o schemat prowadzenia eksperymentu planowanego dla układów: właściwości - skład, zaproponowano typowe równanie predykcji wartości zmiennej wyjściowej (11) dla trzech komponentów mieszanki. Równanie to w wystarczającym stopniu jest zgodne z zasadami eksperymentu planowanego i korelacji wielokrotnej. Przedstawiono porównanie prognozowanych parametrów dla konkretnych badań nad optymalizacją składu mieszanki węglowej.
EN
The typical equation for prediction of output variable (11) for relationship of: properties-composition based on principles of planned experiment was proposed for three components of coal blend. This equation sufficiently corresponds to the expectations of the planned experiment and multiple correlation. The comparison of predicted parameters for specific studies on optimization of the coal blend composition was also presented.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Capacitive behavior of a highly-oxidized graphite is presented in this paper. The graphite oxide was synthesized using an oxidizing mixture of potassium chlorate and concentrated fuming nitric acid. As-oxidized graphite was quantitatively and qualitatively analyzed with respect to the oxygen content and the species of oxygen-containing groups. Electrochemical measurements were performed in a two-electrode symmetric cell using KOH electrolyte. It was shown that prolonged oxidation causes an increase in the oxygen content while the interlayer distance remains constant. Specific capacitance increased with oxygen content in the electrode as a result of pseudo-capacitive effects, from 0.47 to 0.54 F/g for a scan rate of 20 mV/s and 0.67 to 1.15 F/g for a scan rate of 5 mV/s. Better cyclability was observed for the electrode with a higher oxygen amount.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Recycling of waste polyolefins is important as a hydrocarbon source for fuel production and for environmental protection as well. The technological possibility of thermal and pressure degradation of waste polyolefins in the presence of liquid reagents, was proposed. Basic physicochemical properties of products obtained in presented methods of polyolefins processing were characterized and discussed.
PL
W artykule przedstawiono warianty technologiczne utylizacji odpadowych poliolefin, wykorzystując najprostsze metody termicznego rozkładu pod zwiększonym ciśnieniem, w kierunku pozyskiwania wysokowartościowych frakcji węglowodorowych. Scharakteryzowano podstawowe właściwości fizykochemiczne otrzymanych produktów.
Thermal processing of waste plastics is promising solution in waste management. In particular, in such a variant which yields liquid products usable in the production of liquid fuels. In industrial scale this technology is under development mainly in Poland. There are two dominant methods: the decomposition of polyolefins with the addition of catalysts [1-4], and on the other hand, the decomposition of the polymer-solvent systems known as technological oils [5-8]. The first method allows one to obtain solidifying oil with the high content of non-saturated hydrocarbons (in industrial process usually ca. 40-60%). In the second method polyolefms are blended with technological oils to be destructed in the mild conditions.
PL
Jednym z obiecujących sposobów rozwiązania problemu odpadów z tworzyw sztucznych jest ich obróbka cieplna, w taki sposób by z płynnych produktów odpadowych otrzymywać paliwo samochodowe. Istnieją dwie podstawowe metody: rozkład poliolefin z dodatkiem katalizatorów, druga metoda polega na zastosowaniu rozpuszczalników w postaci olejów technicznych.
During the coking of coals 40-70% of sulfur and 40-60% of chlorine contained in coal are released from coking battery with the crude coke oven gas. The possibility to control the degree of the release of these elements seems to be very interesting from the technological point of view. One of such a possibility is to add to the coking charge the special additives (up to 1% by weight) increasing or decreasing chlorine and sulfur emission. The experiments performed in laboratory and box (industrial conditions) scales indicate that a proper selection of the substance added allows for controlling enables to control a significant amount of the emission of both sulfur and chlorine.
Przeprowadzono analizą wyników z przemysłowego koksowania w systemie zasypowym (gaszenie mokre) i ustalono, że wysokogatunkowy koks charakteryzuje się. wskaźnikami NSC (średnio) CRI/CSR=2&/62. Podwyższenie jakości koksu wymaga stosowania w mieszankach do koksowania węgli o zwiększonej refleksyjności i jednocześnie wysokiej spiekalności, gdyż tylko dodatek węgli wysokozmetamorfizowanych odpowiednio: podwyższa i obniża rozpatrywane wskaźniki. Ustalono wpływ różnych dodatków nieorganicznych i organicznych w mieszance wsadowej na kształtowanie się wskaźników NSC koksu w warunkach testowania w instalacji Karbotest.
EN
The analysis was carried out of results from industrial coking in a charging system (wet quenching) and it was determined that high quality coke is characterised by MSC(mean) indices ofCRI/CSR = 28/62, Increasing of coke quality requires the application of coal in mixture for coking of increased reflexivity and high caking properties at the same time since only additive of coals with high degree of metamorphism can receptively increase or decrease the indices under consideration. The influence of various inorganic and organic additives in the input mixture was determined upon the creation of NSC indices of coke in testing conditions at Karbotest installation.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zaproponowano wariant przygotowania surowców w układzie polimery–oleje technologiczne, nazwany nasączaniem, który polega na rozpuszczeniu poliolefin w oleju w temp. 150–170°C przed procesem termicznego rozkładu (do 400°C). Na podstawie badań DSC wykazano, że nasączanie zmniejsza stabilność termiczną próbek i pozwala na prowadzenie procesu termicznego rozkładu w łagodniejszych warunkach. Na podstawie wyznaczonych wartości parametru oddziaływania i parametru rozpuszczalności określono wpływ składu typowych olejów technologicznych na ich oddziaływania z poliolefinami, a tym samym przebieg procesu przygotowania wsadu.
EN
Before being stored or thermally decompd. at =400°C, waste PP (M, 12,500; crystn. deg., 53%) or LDPE (20,000; 42%) was dissolved in 25% (polymer wt. basis) 61–360°C paraffin oil (M = 295 g/mol, I no. 5 gI2/100 g) in 15 min. at 140–190 and 120–170°C, resp. The oil could be pressed out only at =7 MPa. The DSC thermograms showed the soaked polymers to be less thermally stable; the decompn. heat fell from 377 to 197 J/g PP. Polymer–oil interactions examd in terms of Hildebrand’s soly. and Flory–Huggins interaction parameters (58–102°C.) with test solvents showed max. interactions to occur with low-M branched hydrocarbons.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.