SIGMA-NOT - PORTAL INFORMACJI TECHNICZNEJ - Największa baza artykułów technicznych online

PRZEMYSŁ CHEMICZNY

Miesięcznik ISSN 0033-2496, e-ISSN 2449-9951 - rok powstania: 1917
Czasopismo Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego (SITPChem.)

Wybrane zgłoszenia patentowe z dziedziny chemii

Zgł. nr 418410; B01J 19/10 POLMAX SPÓŁKA AKCYJNA SPÓŁKA KOMANDYTOWO-AKCYJNA, Świebodzin Kurczyna D., Kołodziejczyk K., Gramatyka G., Juszczyk K., Kowalaszek A., Sznyr J. Bezodpadowa technologia produkcji biopaliw Przedmiotem zgłoszenia jest bezodpadowy sposób wytwarzania estrów metylowych wyższych kwasów tłuszczowych z oleju rzepakowego. Dzięki zastosowaniu procesu odkwaszania jako wstępnego etapu estryfikacji możliwe jest użycie surowców o wysokiej liczbie kwasowej. Podstawą proponowanej technologii jest proces transestryfikacji oleju rzepakowego z octanem metylu, prowadzony w obecności katalizatora zasadowego w podwyższonej temperaturze z mieszaniem wspomaganym ultradźwiękami. W wyniku procesu produkcji opisaną metodą transestryfikacji uzyskuje się mieszaninę estrów metylowych oleju rzepakowego i trioctanu glicerolu, którego zawartość stanowi 6-8% zawartości całego produktu. (5 zastrzeżeń) Zgł. nr 418606; C01B 32/15 ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY W SZCZECINIE, Szczecin Shuai Z., Chen X., Wenelska K., Mijowska E. Sposób otrzymywania nanoporowatych materiałów węglowych 3D Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania nanoporowatych materiałów węglowych 3D, przygotowanych przez bezpośrednie nawęglanie kompleksów metaloorganicznych. Sposób charakteryzuje się tym, że uwodniony azotan(V) glinu(III) oraz kwas 1,4-benzenodikarboksylowy w stosunku masowym 2:1 rozpuszcza się w N,N- -dimetyloformamidzie (DMF). Stosunek DMF do użytych reagentów wynosi 1:3. Otrzymaną mieszaninę poddaje się działaniu ultradźwięków, następnie ogrzewa się ją, miesza, ochładza do temperatury pokojowej i odfiltrowuje. Tak otrzymany materiał w postaci białych kryształków przemywa się N,N-dimetyloformamidem, aby usunąć zanieczyszczenia, po czym materiał suszy się pod zmniejszonym ciśnieniem. Odgazowany materiał umieszcza się w łódce kwarcowej i ogrzewa przez 3 h w atmosferze argonu, a nieprzereagowany glin usuwa się prz [...]

ZAKUP JEDNORAZOWY I DOSTĘP DO WIRTUALNEJ CZYTELNI
PRENUMERATA PAPIEROWA

Metoda płatności: Płatności elektroniczne (karta kredytowa, przelew elektroniczny)
Dostęp do publikacji (format pdf): 6.00 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma (format swf) - 1h: 24.60 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma (format swf) - 4h: 43.05 zł	DO KOSZYKA
Dostęp do Wirtualnej Czytelni - archiwalne e-zeszyty czasopisma (format swf) - 12h: 73.80 zł	DO KOSZYKA

Prenumerata

Szanowny Kliencie!
Zamów roczną prenumeratę w wersji PLUS a uzyskasz dostęp do archiwalnych publikacji tego czasopisma.
Nie zwlekaj - skorzystaj z tysięcy publikacji o najwyższym poziomie merytorycznym.

prenumerata papierowa roczna PLUS (z dostępem do archiwum e-publikacji) - tylko 780.00 zł
prenumerata papierowa roczna PLUS z 10% rabatem (umowa ciągła) - tylko 702.00 zł *)
prenumerata papierowa roczna - 690.00 zł
prenumerata papierowa półroczna - 345.00 zł
prenumerata papierowa kwartalna - 172.50 zł

okres prenumeraty:

*) Warunkiem uzyskania rabatu jest zawarcie umowy Prenumeraty Ciągłej (wzór formularza umowy do pobrania).
Po jego wydrukowaniu, wypełnieniu i podpisaniu prosimy o przesłanie umowy (w dwóch egzemplarzach) do Zakładu Kolportażu Wydawnictwa SIGMA-NOT.

Zaprenumeruj także inne czasopisma Wydawnictwa "Sigma-NOT" - przejdź na stronę fomularza zbiorczego »

INNE PUBLIKACJE W TYM ZESZYCIE

Aktualności

Konsolidacja przemysłu rafineryjnego Temat fuzji Lotosu i Orlenu jest ciągle przedmiotem zainteresowania mediów. Obszernie pisze o tym w Rzeczpospolitej Maciej Stańczuk z Konfederacji Lewiatan. Jest on zdania, że - połączenie tych dwóch firm z czysto biznesowego i racjonalnego punktu widzenia jest uzasadnione - i źle byłoby - gdyby ten sensowny projekt rozbił się o różnice zdań między wpływowymi osobami, niekoniecznie kierującymi się rozsądkiem biznesowym. […] Transakcja będzie wymagać też zgody Komisji Europejskiej. Tutaj wątpliwości nie może być, gdyż rynek paliwowy nie powinien być postrzegany jako rynek krajowy, tylko jako regionalny, a przy takim podejściu pozycja rynkowa połączonego koncernu będzie w skali europejskiej nadal skromna. Wzrost wartości połączonego Orlenu z Lotosem byłby widoczny przy porównaniu z takimi firmami, jak węgierski MOL (15 mld USD aktywów) i austriacki OMV (36 mld USD majątku). W porównaniu z innymi dużymi europejskimi graczami już raczej nie. Dla przykładu, aktywa holenderskiego Royal Dutch Shell wynosiły 411 mld USD, brytyjskiego koncernu BP przekraczały 263 mld USD, francuskiego Totalu sięgały 231 mld USD, a we włoskim Eni osiągnęły wartość 140 mld USD. Nawet hiszpański Repsol, norweski Statoil czy rosyjski Lukoil były pod względem wartości majątku kilka razy większe niż Orlen. Dyskutowano również, jak ma się dokonać ta konsolidacja. Oficjalnie to Orlen pełni rolę przejmującego i nabędzie bezpośrednio lub pośrednio minimum 53% udziału w kapitale Lotosu. Ale prościej byłoby gdyby to Lotos wyemitował akcje, które objęliby udziałowcy płockiego koncernu. To pozwoliłoby łatwiej i szybciej połączyć firmy. Sprawę tę rozstrzygnął Krzysztof Tchórzewski, Minister Energii, który oficjalnie oświadczył, że - ostatecznym rezultatem konsolidacji PKN Orlen i Grupy Lotos będzie fuzja obu firm. Najpierw PKN Orlen w dwóch etapach przejmie 66% udziałów Grupy Lotos, ale to powoduje sytuację, więcej »

Analiza efektywności ekonomicznej zastosowania turboekspanderów w procesie regazyfikacji skroplonego gazu ziemnego - DOI:10.15199/62.2018.6.11

Krystian Liszka Mariusz Łaciak Andrzej Olijnyk* Tomasz Wło dek

Zmiany zachodzące na światowym rynku gazu ziemnego powodują, że wzrasta wykorzystanie skroplonego gazu ziemnego LNG (liquefied natural gas)1). Zgodnie z prognozami przedstawionymi przez organizacje międzynarodowe, stopniowo będzie wzrastać rola tego gazu na rynku energii, a w USA spodziewany jest dynamiczny przyrost mocy instalacji skraplających gaz ziemny w okresie najbliższych kilkunastu lat2). Podniesienie efektywności ekonomicznej może wymagać optymalizacji wykorzystujących inteligentne metody obliczeniowe reprezentowane przez algorytm genetyczny oraz algorytm roju cząstek, które z powodzeniem są stosowane w zagadnieniach związanych z inżynierią naftową i gazowniczą3, 4). LNG jako nośnik energii posiada duży potencjał energetyczny, który wynika z dużej różnicy temperatur pomiędzy LNG a otoczeniem. Proces regazyfikacji LNG jest jednak procesem energochłonnym i już ogrzewanie 1,4 mln m3/h od temp. -160°C do 20°C pod ciśnieniem 8,25 MPa wymaga mocy ok. 220 MW. W związku z tym poszukiwane są rozwiązania poprawiające efektywność energetyczną tego procesu. Popularną metodą jest zastosowanie LNG jako dolnego źródła ciepła w obiegach silnikowych, w których generowana jest energia elektryczna5-7). Kolejnym proponowanym rozwiązaniem jest wykorzystanie procesu rozprężania gazu na ekspanderze połączonym z generatorem energii. Proces dławienia strumienia przepływającego gazu bez wymiany ciepła z otoczeniem i bez wykonywania pracy, bez względu na jego rodzaj, jest procesem izentalpowym. W procesie dławienia gazu przy stałej entalpii zmienia się jego temperatura. Zmiana temperatury gazu po redukcji ciśnienia związana jest z efektem Joule’a i Thomsona, który dla gazu ziemnego ma wartość ujemną (w zakresie ciśnień i temperatur występujących w gazownictwie)8). Dla gazu ziemnego wysokometanowego można przyjąć z wystarczającą dokładnością, że spadek temperatury wynosi ok. 0,4°C/bar8). W przypadku zastosowania turboekspandera proces prz więcej »

Analiza międzynarodowego transportu produktów chemicznych w państwach Grupy Wyszehradzkiej - DOI:10.15199/62.2018.6.2

Waldemar Samociuk Zbigniew Krzysiak Bibiana Bukova Eva Brumercikova Henryk Bąkowskic Leszek Krzywonos

Przedstawiono analizy dotyczące bezpieczeństwa międzynarodowego transportu towarowego produktów chemicznych w państwach Grupy Wyszehradzkiej (V4) (Republika Czeska, Rzeczpospolita Polska, Republika Słowacka i Republika Węgierska). Przeprowadzono wstępną analizę międzynarodowego transportu towarowego w tych państwach, w odniesieniu do poszczególnych rodzajów transportu. Analizy skupiały się na porównaniu infrastruktury transportowej w poszczególnych państwach V4 oraz ilości i rodzaju przewożonych towarów w międzynarodowym transporcie towarowym, ze szczególnym uwzględnieniem Polski. Omówiono też środki umożliwiające poprawę bezpieczeństwa w zakresie transportu produktów chemicznych. Ze względu na zagrożenia występujące podczas transportu produktów chemicznych1-4), niezbędne jest przeprowadzanie analiz występującego ryzyka, na podstawie których zastosuje się różne warstwy zabezpieczeń5, 6). Zabezpieczenia mogą mieć charakter rozwiązań technicznych, takich jak systemy ostrzegawcze i blokadowe, jak również organizacyjnych (zarządzanie ryzykiem)7-10). Dla bezpieczeństwa systemów transportowych istotna jest także diagnostyka tych systemów i obiektów11). Omówiono infrastrukturę transportową z uwzględnieniem natężenia przepływu materiałów w państwach grupy V412, 13) , które zacieśniając współpracę handlową i polityczną między sobą, muszą również wypracować wspólną strategię transportową, uwzględniającą ich szczególne położenie geopolityczne12). Strategia ta powinna być oczywiście spójna ze strategią wynikającą z projektu TEN-T (Transeuropejska Sieć Transportowa), zakładającego stworzenie interoperacyjnej multimodalnej sieci transportowej o ujednoliconych, wysokich parametrach technicznych w ramach całej Unii Europejskiej (UE)10). Rozwój infrastruktury transportowej powinien wpisywać się w globalne planowanie przestrzenne, zapewniając odpowiednią jakość sieci drogowej i kolejowej, łączącej poszczególne regiony14, 15). więcej »

Badania eksperymentalne absorbentów do pozyskiwania CO2 z gazów odlotowych w procesie Solvaya - DOI:10.15199/62.2018.6.30

Tadeusz Chwoła Tomasz Spietz Adam Tatarczuk Aleksander Krótki Marcin Stec

W przemyśle wyróżnia się wiele technologii usuwania ditlenku węgla z gazów syntezowych i spalin. Najczęściej stosowane są one w procesach przeróbki gazów rafineryjnych, gazu ziemnego lub gazów procesowych, gdzie zawartość ditlenku węgla w gazach jest zbliżona do zawartości CO2 w spalinach powstałych podczas spalania węgla w powietrzu wzbogaconym w tlen oraz w gazach odlotowych z instalacji kriogenicznej, przygotowującej ditlenek węgla do transportu i składowania. Wybór technologii separacji w znaczący sposób zależy od temperatury, ciśnienia, stężenia CO2 oraz wielkości strumienia1-3) oczyszczanego gazu. Jedną z najszerzej stosowanych technik separacji, a tym samym najlepiej poznaną i potencjalnie najłatwiejszą do zaimplementowania (w przypadku dużego strumienia gazu) jest metoda wychwytu CO2 przez absorpcję. W zależności od rodzaju stosowanych absorbentów wyróżnia się absorpcję fizyczną (np. sulfolan, N-metylopirolidon, węglan propylenu) i absorpcję chemiczną (np. alkanoloaminy, amoniak)4, 5). Przemysł sodowy należy do istotnych emitentów CO2. Rocznie w Polsce do atmosfery emitowanych jest ponad 350 tys. t tego gazu. Podstawowe źródła emisji ditlenku węgla do atmosfery w technologii Solvaya to (i) strumień gazów pokarbonizacyjnych z instalacji 980 97/6(2018) Mgr inż. Aleksander KRÓTKI w roku 2010 ukończył studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Obecnie pracuje na stanowisku specjalisty inżynieryjno-technicznego w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu. Specjalność - technologie usuwania CO2 ze spalin, aparatura przemysłu chemicznego i ochrony środowiska, modelowanie procesów usuwania CO2. Mgr inż. Adam TATARCZUK w roku 2002 ukończył studia na Wydziale Chemicznym, a w 2004 r. studia podyplomowe na Wydziale Organizacji i Zarządzania Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Jest starszym specjalistą w Centrum Badań Technologicznych oraz członkiem Rady Naukowej Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla więcej »

Charakterystyka płuczek wiertniczych oraz powierzchniowych właściwości osadów filtracyjnych - DOI:10.15199/62.2018.6.7

Aleksandra Jamrozik Konrad Terpiłowski Andrzej Gonet Jan Ziaja Dagmara Zeliaś

Złóż surowców płynnych (ropa naftowa, gaz ziemny, wody termalne, wody pitne) poszukuje się oraz dowierca się otworami wiertniczymi, wykonywanymi metodą obrotową z zastosowaniem płuczek wiertniczych. Są one złożonymi mikrokompozytami polimerowo-mineralnymi o zróżnicowanym składzie chemicznym i mineralogiczno-fazowym, a także zmiennym udziale koloidalnej fazy stałej zdyspergowanej w środowisku wodnym WBM (water-based mud) lub olejowym OBM (oil-based mud)1, 2). Płuczka wiertnicza wywiera istotny wpływ na wszystkie operacje technologiczne podczas procesu wiercenia i dowiercania złoża. Głównym zadaniem płuczki wiertniczej jest zapewnienie prawidłowego wiercenia i oczyszczanie dna otworu ze zwiercin, a także równoważenie ciśnienia górotworu oraz chłodzenie świdra. Ponadto płuczka wiertnicza powinna minimalizować uszkodzenia przepuszczalności złóż produktywnych w strefie przyotworowej, zapewniać prawidłową ochronę złoża oraz utrzymywać w stabilności ściany otworu3, 4). Zmniejszenie przepuszczalności skały zbiornikowej w strefie przyotworowej warstwy ropo-, gazo- i wodonośnej może być spowodowane najczęściej przenikaniem nadmiernej ilości filtratu z płuczki w skały strefy produktywnej oraz blokowaniem porów, mikroszczelin i szczelin skały zbiornikowej cząstkami stałymi pochodzącymi z płuczki wiertniczej (cząstki ilaste, materiały obciążające, koloidy ochronne o budowie łańcuchowej), jak również zdyspergowanymi zwiercinami (często o rozmiarach nanocząstek), a także następować w wyniku wytrącania się emulsji, żeli polimerowych i osadów solnych5). Do zachowania pierwotnych właściwości fizycznych skał zbiornikowych oraz zmniejszenia objętości filtratu z płuczki i cząstek stałych wnikających w skałę zbiornikową dochodzi poprzez utworzenie na ścianach strefy przyotworowej stabilnego, nieprzepuszczalnego, zwięzłego oraz łatwo usuwalnego osadu filtracyjnego. Część doświadczalna Materiały Materiał badawczy stanowiły 4 wodne płuczki wiertnicze więcej »

Dynamiczny test oceny inhibitorów osadów nieorganicznych. Dobór warunków testu - DOI:10.15199/62.2018.6.24

Wojciech Mazela Jerzy Kuśnierczyk

Wytrącanie się osadów nieorganicznych jest jednym z podstawowych problemów towarzyszących wydobywaniu ropy naftowej i gazu ziemnego. Są to osady węglanu wapnia oraz siarczanów wapnia, baru i strontu, przy czym najpowszechniej występującym jest węglan wapnia1, 2). Gromadzenie się osadów może prowadzić do zmniejszenia przepuszczalności złoża, utrudnienia przepływu płynów w orurowaniu, uszkodzenia aparatury wydobywczej oraz do wielu innych, generujących wysokie koszty problemów związanych z eksploatacją złoża3). Aby spowolnić, opóźnić lub znacznie zminimalizować, czasem praktycznie do zera, proces wytrącania się osadów, optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie odpowiednich inhibitorów. Substancje te, oprócz inhibitorów korozji4), parafin5) i hydratów6) oraz demulgatorów7, 8), stanowią podstawową grupę środków chemicznych stosowanych w przemyśle naftowym. Do badania skuteczności działania inhibitorów osadów nieorganicznych najczęściej stosuje się dwie podstawowe metody: statyczny test butelkowy9) oraz dynamiczny test blokowania kapilary TBT (tube blocking test)10). W literaturze można również spotkać zarówno modyfikacje tych metod, jak i inne sposoby oceny inhibitorów, co ma zwykle na celu lepsze odwzorowanie warunków przemysłowych lub też dokładniejsze poznanie zjawisk zachodzących podczas procesu inhibitowania. Badanie inhibitorów ma przede wszystkim na celu wybór najbardziej skutecznego środka dla określonego zastosowania oraz wyznaczenie minimalnego stężenia jego dozowania MIC (minimum inhibitor concentration)1, 3). Pozwala również uszeregować wybrane produkty pod względem skuteczności ich działania. Test TBT stosowany jest do oceny skuteczności działania inhibitorów zapobiegających powstawaniu i osadzaniu się osadów, takich 950 97/6(2018) jak węglan wapnia, siarczan wapnia i siarczan baru. Podstawowe elementy stanowiska badawczego to (i) pojemniki ciśnieniowe zawierające testowe solanki oraz roztwory do przemywania kapilar więcej »

Dynamika rozkładu cząstek polimerów kauczukowych podczas spalania w reaktorze fluidyzacyjnym - DOI:10.15199/62.2018.6.33

Przemysław Migas Jerzy Baron

Paleniska fluidalne charakteryzują się dużą elastycznością, tzn. możliwością spalania paliw we wszystkich stanach skupienia1-7), w warunkach termicznych w miarę jednorodnych oraz z dobrą homogenizacją układu paliwo-utleniacz. Stosowane są one do spalania takich paliw stałych, jak węgiel8, 9) lub biomasa10, 11), oraz wykorzystywane są w utylizacji odpadów stałych. Wśród spalanych odpadów można wymienić m.in. odpady elektroniczne12, 13), polimery14, 15), odpady nisko kaloryczne i zawierające wodę, jak np. mokry osad ściekowy16, 17) oraz odpady gumowe18-21). W przypadku odpadów gumowych spalanie fluidalne coraz częściej znajduje zastosowanie komercyjne, a światowym liderem w termicznej utylizacji gumy w złożu fluidalnym jest Japonia20). Komercyjnym przykładem zastosowania spalania fluidalnego w termicznej utylizacji odpadów gumowych są produkty firmy Ebara21). Dozowanie paliwa stałego do reaktora fluidalnego wymaga jego odpowiedniego rozdrobnienia. Wielkoskalowa realizacja procesu spalania tego rodzaju materiałów palnych, przy ustalonej organizacji procesu spalania, wymaga wcześniejszego poznania zachowania się drobin paliwa w środowisku reakcji. Po wprowadzeniu do rozgrzanego złoża fluidalnego z cząstki paliwa stałego odparowuje znajdująca się w niej woda, a następnie, w miarę wzrostu temperatury cząstki następuje proces odgazowania produktów pirolizy i ich utlenienie. Końcowym etapem spalania cząstki paliwa stałego jest proces spalania stałej pozostałości (koksiku). Przy badaniu kinetyki spalania cząstki stałej, należy uwzględnić dyfuzję utleniacza do wnętrza cząstki, dyfuzję produktów pirolizy na zewnątrz cząstki, powierzchnię wymiany ciepła i masy (gdzie dużą rolę odgrywa defragmentacja cząstki), centra aktywne na jej powierzchni oraz gradient temperatury wewnątrz cząstki9). Należy też uwzględnić fakt, że mechanizm kontrolujący reakcje spalania cząstki ciała stałego zmienia się wraz z temperaturą procesu22). Podstawowe informa więcej »

Geologiczne składowanie jako możliwość zmniejszenia emisji CO2 z zakładów chemicznych w Polsce - DOI:10.15199/62.2018.6.16

Barbara Uliasz-Misiak Joanna Lewandowska-Śmierzchalska Michał Maruta Rafał Matuła Łukasz Łukańko Jan Macuda Zbigniew Fąfara

Od początku ery przemysłowej zawartość CO2 w powietrzu wzrosła o 31% i w 2012 r. osiągnęła 400 ppm, zaś w lutym 2018 r. wynosiła 408,35 ppm1). Sektory, z których emitowana jest największa ilość ditlenku węgla to spalanie paliw w celach energetycznych oraz działalność przemysłowa. Gałęzie przemysłu emitujące największe ilości CO2 to m.in. produkcja żelaza i stali, przemysł cementowy oraz przemysł chemiczny2). W Polsce największa ilość ditlenku węgla pochodzi ze spalania paliw kopalnych (głównie węgla kamiennego i brunatnego). Pomimo obniżenia emisji Polska zajmuje 5. miejsce wśród krajów Unii Europejskiej pod względem ilości CO2 emitowanego do atmosfery. Konieczność dostosowania się do konwencji (m.in. protokół z Kioto) i umów międzynarodowych, w tym pakietu energetycznego, przyjętego przez UE w 2009 r., powoduje, że Polska jest zainteresowana zmniejszeniem emisji CO2. Prognozowany wzrost emisji ditlenku węgla w ciągu najbliższych lat oraz ograniczone możliwości technologiczne zmniejszenia emisji w powiązaniu ze sprzyjającymi warunkami geologicznymi powodują, że w warunkach polskich jedną z bardziej interesujących opcji obniżenia emisji tego gazu jest jego geologiczne składowanie3). Przedstawiono emisję ditlenku węgla z zakładów chemicznych w Polsce w aspekcie możliwości jej zmniejszenia poprzez składowanie CO2 w poziomach wodonośnych i złożach węglowodorów. Emisja ditlenku węgla w Polsce W 2015 r. emisja gazów wynosiła 385 840 Gg ekwiwalentu CO2 (bez sektora 4 "Użytkowanie gruntów, zmiany użytkowania gruntów i leśnictwo"). Najwięcej emitowane jest CO2 (w 2015 r. ok. 80,5%). Antropogeniczna emisja CO2 w 2015 r. wyniosła 310 640 Gg (bez sektora 4), a przy uwzględnieniu sektora 4 było to 280 670 Gg. Udział pozostałych gazów był mniejszy i wynosił: metanu 12,2% (bez sektora 4), N2O 4,9% (bez sektora 4), a pozostałych gazów (z grupy HFC i grupy PFC oraz heksafluorek siarki i trifluorek azotu) 2,9%4). Emisja ditlenku węgla w latach więcej »

Historia akumulatora ołowiowo-kwasowego - DOI:10.15199/62.2018.6.3

Justyna Wróbel Kamil Wróbel Jakub Lach Andrzej Czerwiński

Akumulator ołowiowo-kwasowy to niewątpliwie jeden z najważniejszych wynalazków XIX w. Od początku swego wynalezienia jest jednym z podstawowych magazynów energii elektrycznej oraz źródeł zasilania1). Tak jak w przypadku wielu naukowych odkryć, jego wynalezienie było wynikiem prac wielu badaczy. Pierwsze prace nad akumulatorem zaprezentowane zostały na początku II połowy XIX w., i choć od tego czasu minęło już prawie 160 lat, nie zmieniła się ani podstawowa zasada działania ani główne dziedziny zastosowania akumulatorów ołowiowo- kwasowych2). Na przestrzeni lat udoskonalona została konstrukcja i technologia produkcji akumulatorów, wprowadzono różne typy płyt, zmieniono skład past akumulatorowych, wprowadzono syntetyczne separatory i zwiększono czystość stosowanych materiałów. Zmianie uległa również masa i gabaryty akumulatora. Rozwój przemysłu, chemii materiałowej, mechanizacja i automatyzacja produkcji sprawiły, że ograniczono czynności obsługowe, zmniejszył się koszt wytwarzania oraz wydłużył okres użytkowania akumulatorów ołowiowo-kwasowych3). Polepszone zostały takie parametry akumulatorów, jak pojemność, energia właściwa i odporność cykliczna. Wymagania nowoczesnego rynku doprowadziły do wzbogacenia oferty handlowej w nowe typy i rodzaje akumulatorów, dopasowane do różnych warunków eksploatacji i potrzeb klientów. Wraz z rozwojem takich dziedzin nauki, jak elektrochemia czy nowe materiały, technologia akumulatorów ołowiowo-kwasowych jest stale rozwijana i ulepszana. W 2010 r. wartość światowego rynku akumulatorów ołowiowo-kwasowych wyniosła ok. 18 mld USD4). Produkowane są one prawie na każdym kontynencie i niemal w każdym kraju, np. w Polsce produkuje się ponad 5 mln szt/r. Pomimo wzrastających wymagań ochrony środowiska oraz rozwoju nowych typów baterii, akumulatory ołowiowo- kwasowe są dziś jednym z najbardziej powszechnych elektrochemicznych źródeł prądu. Na Wyspach Szetlandzkich znajduje się największ więcej »

Hybrydowe systemy gaśnicze wykorzystujące mgłę wodną i gaz obojętny podczas gaszenia pożarów typu A w pomieszczeniu zamkniętym - DOI:10.15199/62.2018.6.27

Tomasz Drzymała Jerzy Gałaj

Hybrydowe systemy gaśnicze wykorzystujące mgłę wodną i gaz obojętny są obecnie nowatorskim rozwiązaniem w skali światowej. Dostępna literatura zarówno w języku polskim, jak i w dostępnych źródłach na świecie opisuje to zagadnienie fragmentarycznie. Trwają prace studyjne nad oddzielną normą NFPA dla tego typu rozwiązań w USA. Według zapisów opracowywanego projektu normy1), Hybrid fire-extinguishing systems combine the inert gas extinguishing capacity and water mist. Today, the latest technol. is used in fixed fire extinguishers. A preliminary assessment of fire performance of a 4-head fire extinguishing system installed in a test chamber was done. The effects of supply pressure, water flow, start time of fire extinguishing on the diffusion flux produced by the selected hybrid nozzles during were detd. Hybrydowe systemy gaśnicze stanowią połączenie zdolności gaśniczych gazów obojętnych oraz mgły wodnej. Obecnie to najnowsza technologia, która znajduje zastosowanie w stałych urządzeniach gaśniczych. W ramach artykułu przedstawiono wstępne wyniki badań systemu dwufazowego, które zostały zrealizowane w Szkole Głównej Służby Pożarniczej w Warszawie w ramach pracy badawczej pt. "Analiza skuteczności gaśniczej strumieni rozpylonych wytwarzanych przez wybrane dysze mgłowe, prądownice typu Turbo i lance gaśnicze podczas gaszenia pożarów typu A w pomieszczeniu zamkniętym". Podczas badań dokonano wstępnej oceny skuteczności Szkoła Główna Służby Pożarniczej, Warszawa Tomasz Drzymała*, Jerzy Gałaj Hybrid fire extinguishing systems using water mist and inert gas during extinguishing A-type fires Hybrydowe systemy gaśnicze wykorzystujące mgłę wodną i gaz obojętny podczas gaszenia pożarów typu A w pomieszczeniu zamkniętym DOI: 10.15199/62.2018.6.27 Dr hab. inż. Jerzy GAŁAJ, prof. nadzw., w roku 1979 ukończył studia na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej. Jest profesorem nadzwyczajnym w Katedrze Te więcej »

Lepkość zawiesiny mączki roślinnej i skuteczność metod jej obliczania - DOI:10.15199/62.2018.6.31

Jerzy Hapanowicz Adriana Szydłowska

Płynięcie substancji, jako nieodwracalna forma jej odkształcenia pod wpływem działania sił zewnętrznych1), towarzyszy wielu procesom technologicznym. Typowym przykładem jest przepływ płynu w rurze. Zjawisko płynięcia jest także podstawą takich procesów, jak mieszanie, wytłaczanie, rozpylanie cieczy, smarowanie łożysk, a nawet rozprowadzanie farby pędzlem. O podatności substancji do płynięcia decydują jej właściwości reologiczne, a zwłaszcza lepkość, będąca miarą tarcia wewnętrznego. W odniesieniu do płynów jednofazowych (jednorodnych) związane z tym zagadnienia są już dobrze poznane. Wykorzystując opis matematyczny znany z podstaw reologii1), można stosunkowo łatwo przewidzieć efekty związane z płynięciem tych substancji, nawet w odniesieniu do płynów o charakterze nienewtonowskim. Zdecydowanie trudniejsze jest ustalenie (zarówno w ujęciu opisu matematycznego, jak i eksperymentalnie) właściwości reologicznych substancji niejednorodnych, a w szczególności układów dwufazowych. Pomimo że ich przepływ nadal podlega ogólnym prawom reologii, to jednak opis towarzyszących mu zjawisk jest zawiły i problematyczny, gdyż wymaga uwzględnienia złożonej i skłonnej do zmian struktury wewnętrznej tych płynów. Typowym ich przykładem są zawiesiny. Z analizy doniesień literaturowych wynika, że ich autorzy w podejściu do opisu lepkości zawiesin wykorzystują dwie koncepcje. Pierwsza grupa badaczy traktuje zawiesinę jako płyn newtonowski. Wzrostu jej lepkości w porównaniu z lepkością fazy ciekłej upatruje się tu głównie w udziale objętości fazy stałej. Takie podejście zapoczątkował już ponad 100 lat temu Einstein, proponując równanie (1): (1) w którym ηwzg oznacza lepkość względną, ηz lepkość zawiesiny, ηc lepkość cieczy, a φ udział objętości fazy stałej. Równanie (1) obowiązuje dla układów bardzo rozcieńczonych, jednak przez lata jego postać wzg =z /c =1+ 2,5 986 97/6(2018) modyfikowano i rozbudowywano. W wyniku tych dz więcej »

Materiały Węglowe i Kompozyty Polimerowe

Jerzy Polaczek

W dniach 17-20 kwietnia 2018 r. w Pensjonacie "Jawor" w Ustroniu-Jaszowcu odbyła się coroczna, XI Konferencja Naukowo- -Techniczna "Materiały węglowe i kompozyty polimerowe", zorganizowana przez Polskie Towarzystwo Węglowe (PTW), Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu (IMPiB), Oddział Farb i Tworzyw w Gliwicach, AGH Akademię Górniczo-Hutniczą im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Katedra Biomateriałów i Kompozytów oraz Sekcję Węglową przy ZG Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego. Jej celem była prezentacja aktualnych wyników badań i tendencji dalszego rozwoju w zakresie otrzymywania, badania i zastosowania materiałów węglowych i kompozytów polimerowych oraz surowców do ich wytwarzania. Stworzyła ona forum do wymiany poglądów i doświadczeń oraz zwiększenia integracji pomiędzy środowiskiem naukowym i przemysłem. Komitetowi naukowemu Konferencji przewodniczyła prof. dr hab. Elżbieta Frąckowiak, prezes Polskiego Towarzystwa Węglowego, wiceprezes PAN, Politechnika Poznańska, a komitetem organizacyjnym Konferencji kierowała dr inż. Lidia Kurzeja, reprezentująca gliwicki Oddział Instytutu IMPiB, PTW i SITPChem. Otwarcia Konferencji dokonała prof. dr hab. Elżbieta Frąckowiak, prezes PTW od 2012 r., która podsumowała działalność Towarzystwa z okazji jego 30-lecia. Wymieniła ona poprzednich prezesów (prof. Aleksander Długosz, AGH, prof. Franciszek Rozpłoch, Uniwersytet Mikołaja Kopernika (UMK) w Toruniu, prof. Stanisław Błażewicz, AGH) oraz omówiła międzynarodową działalność PTW. Prof. F. Rozpłoch przedstawił początki powstania Polskiego Towarzystwa Węglowego, które początkowo nazywało się Polskie Towarzystwo Grafitowe. Powstało ono w 1988 r. na konferencji grafitowej w Zakopanem z inicjatywy Zakładów Elektrod Węglowych w Nowym Sączu-Biegonicach. W Konferencji tej uczestniczył prof. Erich Fitzer, wybitny specjalista z zakresu mat więcej »

Modele izoterm sorpcji stosowane w złożach gazu w pokładach węgla i w skałach mułowcowo-łupkowych - DOI:10.15199/62.2018.6.13

Rafał Smulski Józef Imioło Stanisław Nagy

Rozwój technologii wydobycia gazu ze złóż niekonwencjonalnych dotyczy w szczególności wydobycia ze złóż piaskowców zbitych o niskiej przepuszczalności (typu tight), mułowcowo-łupkowych (typu shale) i metanu z pokładów węgla CBM (coal bed methane). Gaz zawarty w łupkach jest głównie wydobywany w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, a także w Argentynie i Chinach, zaś wydobywany z pokładów CBM jest ważnym źródłem energii w Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Australii i Chinach. W Polsce także występują duże zasoby geologiczne gazu niekonwencjonalnego w złożach mułowcowo-łupkowych na Niżu Polskim, mułowcowo-łupkowych w basenie bałtyckim i regionie lubelskim, a także metanu w pokładach węgla CBM, głównie w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Na terenie Polski były i są podejmowane próby wydobycia metanu z niekonwencjonalnych złóż. Wydobycie metanu CBM w Polsce odbywa się w trakcie odmetanowania kopalń i pozyskiwania metanu z powietrza wentylacyjnego. Metan zawarty w pokładach węgla cechuje się tym, że prawie cała jego objętość jest zaadsorbowana na powierzchni węgla. W pokładach węglowych 98% metanu jest zaadsorbowane w mikroporach, a pozostałe 2% jest rozpuszczone w wodzie lub pozostaje w stanie wolnym w szczelinach. W złożach łupków ilość zaadsorbowanego metanu też jest znaczna. Ilość zaadsorbowanego metanu jest przedmiotem laboratoryjnych badań procesu adsorpcji/desorpcji i analiz modeli opisujących te procesy. Modele izoterm adsorpcji metanu w pokładach węgla Węgiel jest adsorbentem, w którym główną cześć porów zajmują nano-, mikro- i mezopory. Jego zdolności adsorpcyjne zależą od takich czynników, jak stopień uwęglenia, zawartość popiołu, wilgoci, temperatura, ciśnienie i stopień mineralizacji. Węgiel jest skałą mikroporowatą, dlatego wg klasyfikacji Brunauera izoterma adsorpcji na węglu jest zgodna z I typem klasyfikacji IUPAC1). Izoterma I charakteryzuje się szybkim wzrostem zdolności adsorpcyjnych dla niskich ciśnień, spowodowanym więcej »

Nowy środek polimerowy do regulacji parametrów technologicznych świeżych zaczynów cementowych - DOI:10.15199/62.2018.6.15

Stanisław Stryczek Sławomir Wysocki Albert Złotkowski* Małgorzata Formela Magdalena Gaczoł

Cementowanie kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych, a zwłaszcza otworach kierunkowych i horyzontalnych, stanowi jedno z poważniejszych wyzwań dla serwisów cementacyjnych. Problemy wynikają przede wszystkim z bardzo restrykcyjnych wymogów techniczno-technologicznych stawianych cieczom wiertniczym używanych w procesie cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach o różnym kącie nachylenia osi otworu wiertniczego. Dlatego też już na etapie projektowania receptury zaczynu cementowego oraz jej parametrów technologicznych należy zwrócić szczególną uwagę na rodzaj modelu reologicznego oraz jego parametry, stabilność zaczynu, o której decydują głównie dwa parametry: woda wolna oraz sedymentacja, wielkość filtracji dla warunków otworowych, czas przetłaczalności, parametry mechaniczne stwardniałego zaczynu (wytrzymałość na zginanie oraz ściskanie, przyczepność, porowatość i przepuszczalność)1-3). Na rynku wiertniczym dostępne są obecnie zarówno krajowe, jak i zagraniczne spoiwa hydrauliczne nieorganiczne i organiczne służące do sporządzania zaczynów uszczelniających stosowanych podczas cementowania kolumn rur okładzinowych. Spoiwa te charakteryzują się bardzo szerokim zakresem właściwości fizykochemicznych i bardzo zróżnicowanymi cenami. Tym niemniej brak dziś uniwersalnego zaczynu, który można by stosować do cementowania kolumn rur okładzinowych dla wszystkich rodzajów wierceń oraz warunków geologicznych. Skuteczne cementowanie kolumn rur okładzinowych przy jednoczesnym uwzględnieniu czynnika ekonomicznego oraz zachowania bezpieczeństwa prowadzenia prac i respektowania przepisów ochrony środowiska, może być osiągnięte jedynie w wyniku stosowania innowacyjnych technologii oraz zaczynów uszczelniających odpowiednio dobranych do istniejących warunków geologiczno-technicznych. W związku z tym, w ostatnich latach, zarówno w kraju, jak i za granicą prowadzane są intensywne badania nad dalszym rozwojem nowej generacji spoiw ora więcej »

Od redakcji

Andrzej Jan Szyprowski

Trwają prace legislacyjne nad reformą polskiej nauki w szkołach wyższych. Kolejnych informacji na temat reformy udzielił Piotr Müller, wiceminister nauki i szkolnictwa wyższego (Gazeta Wyborcza, 8 maja 2018 r.). Zasadnicze elementy reformy wejdą w życie w październiku br., czyli już za kilka miesięcy. Do informacji, o których już pisałem doszły te o przekształcaniu od 2019 r. obecnych studiów doktoranckich w szkoły doktorskie. Wszyscy doktoranci będą otrzymywali stypendia, a kobiety urlopy macierzyńskie, jeśli w trakcie przygotowywania doktoratu urodzą dziecko. Na stanowisko profesora uczelnia będzie mogła powołać osobę nieposiadającą habilitacji, czyli np. doktora nauk o odpowiednim dorobku naukowym. Rektor szkoły wyższej uzyska znacznie większą władzę kosztem rad wydziałów. Będzie on miał większy wpływ na kształtowanie polityki uczelni. Z wywiadu ministra nie wiadomo jednak, kto będzie oceniał dokonania rektora. Możliwości uczelni będą zależały od prowadzenia studiów o profilu ogólnoakademickim, nadawania stopni naukowych oraz kategorii naukowych, jakie uczelnia uzyska w prowadzonych przez siebie dyscyplinach naukowych. Nowym organem, obok rektora i senatu, będzie rada uczelni, której część członków mają stanowić osoby spoza uczelni, domyślnie z przemysłu. Projekt ustawy przewiduje, że stopnie naukowe doktora i doktora habilitowanego będą mogły nadawać uczelnie kategorii A i B+. Nowe zasady będą obowiązywać od 2021 r. Początkowo przewidyw więcej »

Optymalizacja mikrofalowo wspomaganej ekstrakcji substancji bioaktywnych z tarczycy bajkalskiej przy użyciu planu doświadczeń Boksa i Behnkena - DOI:10.15199/62.2018.6.19

Lin Cheng Li-min Yang Mei Han

Flavonoids from plants are of great interest because they have benefits for health as antioxidants used for treating inflammations, allergic diseases and tumors1). Some problems about the mechanism of flavonoids in treating diseases remain unclear, but the health-promoting potential may be attributed to the phytochemicals from different plants2). Scutellaria baicalensis Georgi (SBG) is one of the medicinal species from the family of Labiatae3) and well known by high content of flavonoids. The main components of the SBG are flavone derivatives, which have the functions for the treatment of breast cancer4), lung carcinoma5) and gastric adenocarcinoma6). Among the flavonoids, baicalin7), wogonoside8), baicalein9) and wogonin10) have a wide scope of biological activity with low toxicity and potential anticancer activity. These findings have been a valid and reasonable complement to the growing health food market. Therefore, it was extremely important to get an efficient method to extract baicalin, wogonoside, baicalein and wogonin from SBG. The method of heat reflux extraction (HRE) is typical extraction for flavonoids. However, the defects, such as too long extraction time, too high solvent pollution and too low yield have transferred interests of researchers towards the new techniques improving the yield and are friendly to the environment. Several extraction techniques for recovering flavonoids from SBG, such as heating decocting method11), ultrasonic extraction12), aqueous two-phase extraction13), supercritical fluid extraction14) and macroporous resin adsorption method15) have been reported. Among the methods, MAE showed short extraction time, low solvent and energy consumption, and high yield as advantages when compared to the traditional extraction methods16). MAE has been reported to be * Authors for correspondence/Autorzy do korespondencji: Li-min Yang, Jilin Agricultural University, 130118, Changchun, Jilin, P.R. China, więcej »

Optymalizacja procesu zatłaczania CO2 do złoża ropy nienasyconej przy wykorzystaniu pionowych odwiertów iniekcyjnych - DOI:10.15199/62.2018.6.8

Damian Janiga Robert Czarnota Jerzy Stopa Paweł Wojnarowski Ewa Knapik Piotr Kosowski Joanna Wartak

Zatłaczanie ditlenku węgla zaliczane jest do trzecich metod wydobycia ropy naftowej EOR (enhance oil recovery)1). Metody EOR dostarczają energię wspomagającą proces wydobycia, będącą zastępstwem lub uzupełnieniem naturalnych procesów występujących w złożu. Dodatkowo metody EOR oddziałują na fizyczne parametry płynów złożowych powodując wytworzenie korzystniejszych warunków do przepływu płynu w ośrodku porowatym2). Metody EOR są z powodzeniem wykorzystywane na złożach o dobrym rozpoznaniu. Bazując na amerykańskich doświadczeniach przemysłowych, wspomaganie wydobycia metodami trzecimi prowadzi do zwiększenia zasobów wydobywalnych i często ma większe znaczenie niż poszukiwanie nowych złóż, ze względu na niższe ryzyko niepowodzenia3). W wyniku działania pierwszymi lub drugimi metodami eksploatacji możliwe jest odzyskanie 30-70% zasobów geologicznych. Pozostała część unieruchomiona jest w porach skalnych w postaci rozproszonych kropel lub filmu wokół ziaren skały4). Ditlenek węgla zatłaczany do złoża powoduje wypieranie ropy z porów skalnych. Towarzyszy temu szereg mechanizmów związanych z zachowaniem mieszaniny ropy i ditlenku węgla. Do głównych z nich należą5) (i) zmniejszenie lepkości i gęstości ropy, (ii) rozpuszczalność CO2 w ropie, (iii) odparowanie lekkich komponentów ropnych oraz (iv) zmniejszenie napięcia powierzchniowego. Efektywność metody EOR-CO2 szacowana jest na 5-20% przyrostu wydobycia zasobów geologicznych6). W rozważaniach teoretycznych cała ropa kontaktując się z ditlenkiem węgla może zostać wydobyta. Ograniczeniem jest niejednorodność złoża oraz niekorzystny współczynnik mobilności powodujący powstawanie języków lepkościowych. Pojawienie się niestabilnego frontu wypie więcej »

Optymalizacja składu mieszanin odpadów w aspekcie ich użytecznego wykorzystania - DOI:10.15199/62.2018.6.20

Michał Kozioł Ewelina Kwaśniewska

W przypadku badań nad właściwościami mieszanin wieloskładnikowych i doborem ich optymalnego składu jednym z podstawowych problemów jest duża liczba koniecznych do przeprowadzenia badań. Gdy uwzględnia się tylko jeden parametr charakteryzujący właściwości mieszaniny, liczba badań rośnie wraz z liczbą uwzględnianych składników tworzących mieszaninę. Duża liczba koniecznych badań implikuje dużą pracochłonność i czasochłonność oraz wysoki koszt tych badań. Najczęściej jednak problem jest znacznie bardziej złożony ze względu na konieczność uwzględnienia w badaniach wielu parametrów charakteryzujących właściwości mieszaniny, co w sposób oczywisty zwielokrotnia liczbę koniecznych pomiarów. Ponadto niezmiernie rzadko występuje sytuacja, gdy optymalnym wartościom wszystkich uwzględnianych parametrów odpowiada jeden skład mieszaniny. W przeciwnym przypadku problem wyboru optymalnego składu mieszaniny staje się zagadnieniem złożonym i wiąże się z koniecznością doboru procedury wyboru składu optymalnego. W ramach wdrażania gospodarki "obiegu zamkniętego" konieczne jest wykorzystywanie jak największej ilości odpadów, przy czym na świecie, w tym również w Polsce, generowane są wciąż znaczne ich ilości. Pomimo dużych postępów poczynionych w zakresie ponownego wykorzystania odpadów, istnieją takie odpady, których zagospodarowanie jest trudne. Nie znajdują one ponownego zastosowania (w części lub w całości) lub ich wykorzystanie wiąże się z koniecznością 97/6(2018) 929 poniesienia wysokich kosztów. Znaczna część takich odpadów podlega składowaniu. Duże ilości odpadów generują takie sektory gospodarki, jak energetyka, przemysł chemiczny i gospodarka komunalna. Jako przykładowe odpady można tu wymienić fosfogipsy, popioły z elektrowni i elektrociepłowni węglowych oraz osady z oczyszczalni ścieków. Często istotnym problemem regionalnym jest rekultywacja terenów zdegradowanych działalnością przemysłową (np. górniczą lub hutniczą). Do ich rekulty więcej »

PERSONALIA

Mgr inż. Katarzyna B Y C Z K O W S K A z dniem 1 maja 2018 r. zastąpiła Andreasa Gietla na stanowisku dyrektora zarządzającego BASF Polska Sp. z o.o. Pani K. Byczkowska w roku 1995 ukończyła studia chemiczne na Politechnice Wrocławskiej, a w 2000 r. uzyskała stopień MBA na Uniwersytecie w Calgary (Kanada). Doświadczenie zawodowe: karierę zawodową rozpoczęła w Dow Chemical, gdzie przez 10 lat pracowała na różnych stanowiskach w Warszawie i Londynie, w 2005 r. rozpoczęła pracę w BASF w Wielkiej Brytanii jako kierownik sprzedaży na Europę Północną, ostatnie pół roku spędziła w Wiedniu jako Head of Controlling and Projects na Europę Centralną, w latach 2013-2017 zajmowała stanowisko Vice President, Sales an Regional Market Development Iberia w Barcelonie, w latach 2006-2007 pełniła funkcje komercyjne w Ludwigshafen (Niemcy) oraz w Warszawie, gdzie w latach 2008-2012 pracowała na stanowisku dyrektora handlowego EUC i Rosji. Źródło: Inf. prasowa BASF Polska, 7 maja 2018 r. Dnia 17 maja 2018 r. Rada Nadzorcza Grupy Azoty SA powołała zarząd spółki na nową, XI kadencję. Na czele Spółki nadal będzie stał prezes Wojciech Wardacki, w zarządzie pozostali także wiceprezesi, Paweł Łapiński, Grzegorz Kądzielawski i Witold Szczypiński, a członkiem zarządu wybranym przez pracowników będzie nadal Artur Kopeć. W zarządzie nowej kadencji zabraknie Józefa Rojka, który od maja 2016 r. był wiceprezesem odpowiedzialnym za realizację inwestycji oraz za obszar logistyki i strategicznych surowców energetycznych. Jego miejsce zajmie Mariusz Grab. Źródło: Inf. prasowa Grupy Azoty SA, 18 maja 2018 r. Dr inż. Mariusz GRAB dnia 17 maja 201 więcej »

Porównanie kinetyki sorpcji wodoru w stopie metalicznym LaNi5 i wielościennych nanorurkach węglowych - DOI:10.15199/62.2018.6.26

Anna Pajdak Norbert Skoczylas

Sorpcja wodoru od wielu lat jest obszarem intensywnych badań. Wodór wykorzystany jako paliwo o zerowej emisji zanieczyszczeń podczas spalania, jest uważany za idealną alternatywę dla paliw kopalnych1). Prace nad rozwojem technologii efektywnego magazynowania wodoru i energetyki wodorowej trwają od lat. Rozwój technologiczny tego sektora jest silnie wspierany przez politykę rządów państw UE i USA. Opracowane rozwiązania technologiczne stanowią obiekt zainteresowania koncernów samochodowych, które dostosowują swoje usługi dla wciąż rozwijającego się segmentu samochodów elektrycznych i wodorowych. Zainteresowaniem objęte są tu zarówno bezpośrednie, jak i pośrednie sposoby wykorzystania wodoru jako paliwa. Grupa Lotos zamierza rozwinąć ideę instalacji wykorzystujących energię odnawialną do produkcji wodoru, który po zmagazynowaniu mógłby być wykorzystany do wytworzenia energii elektrycznej. W połowie 2017 r. koncern Orlen S.A. uruchomił w Niemczech swój pierwszy punkt do zasilania samochodów wodorem2). Choć w Polsce energia wodorowa nie jest bezpośrednio uwzględniona ani w Planie Rozwoju Elektromobilności3), stworzonym w Ministerstwie Energii, ani w Ustawie o elektromobilności i paliwach alternatywnych4), zgodnej z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/94/UE, wciąż trwają badania naukowe w tym kierunku, wspierane przez projekty europejskie i ogólnoświatowe. Wyniki badań wskazują na coraz efektywniejsze energetyczne i ekonomiczne wykorzystanie tego paliwa5-7). Perspektywa powszechnego wykorzystania wodoru w aspekcie jego pozyskiwania, magazynowania i dystrybucji stanowi jednak wciąż duży problem. Metody magazynowania ciekłego wodoru w obniżonej temperaturze, zbliżonej do temperatury ciekłego azotu i pod znacznie podwyższonym ciśnieniem, są wątpliwym rozwiązaniem z punktu widzenia bezpieczeństwa stosowania. Magazynowanie wodoru w niektórych metalach (Pd, Ni), związkach metalicznych, nieorganicznych i stopach metali (TiNi, więcej »

Problem rtęci w eksploatacji i zużyciu gazu ziemnego na tle innych paliw - DOI:10.15199/62.2018.6.10

Krzysztof Kogut Rafał Smulski Adam Szurlej

Rtęć w gazie ziemnym występuje przede wszystkim w postaci pierwiastkowej (pary lub mikrokrople), ale w kondensatach węglowodorowych dominującą formą tego pierwiastka są organiczne związki rtęci. W gazie ziemnym mogą w niewielkich ilościach prawdopodobnie występować również nieorganiczne (HgCl2), organiczne ((CH3)2Hg, (C2H5)2Hg) i organiczno-jonowe (CH3HgCl) związki rtęci. Są one bardziej agresywne w procesach korozyjnych niż postać pierwiastkowa1, 2). W Polsce rtęć jest spotykana w wielu złożach gazu ziemnego na Niżu Polskim (rys. 1, tabela 1), a więc w głównym regionie zarówno pod względem zasobów gazu ziemnego (67,5% wydobywal-nych zasobów), jak również pod względem wydobycia (71,4% krajowego wydobycia)5, 6). Zgodnie z rozporządzeniem7) stężenie par rtęci w paliwach gazowych przesyłanych sieciami przesyłowymi i dystrybucyjnymi gazowymi nie może przekraczać 30 μg/m3. Analizując problem emisji rtęci, w przypadku Polski należy wiązać go przede wszystkim z sektorami gospodarki wykorzystującymi węgiel, które odpowiadają za prawie 98,3% rocznej emisji. Dominują procesy spalania (93,4%)8). Geneza i występowanie rtęci w złożach gazu ziemnego w Polsce W okresie permskiej działalności wulkanicznej na obszarze Niżu Polskiego karbońskie skały pochodzenia organicznego stanowiły czynnik przechwytujący strumień par rtęci wydobywających się z głębi Ziemi do atmosfery jako utwory mogące kumulować rtęć do wartości ekstremalnych. W okresie późniejszym, w miarę coraz to większego pogrążania się utworów karbońskich i przemian geoche-Fig. 1. Location of natural gas plants and gas stations where elevated mercury contents were measured. 1 - Kotowo, 2 - Mchy, 3 - Nowe Tłoki, 4 - Chynów, 5 - Paproć, 6 - Kościan, 7 - Bonikowo, 8 - Racot, 9 - Radlin, 10 - Roszków1, 3, 4) Rys. 1. Lokalizacja kopalń gazu ziemnego oraz stacji gazowych, w których zmierzono podwyższone zawartości rtęci. 1 - Kotowo, 2 - Mchy, 3 - Nowe Tłoki, 4 - Chynów, 5 - Pap więcej »

Przegląd przepisów prawnych dotyczących stosowania odpadów przemysłowych, budowlanych i komunalnych w budownictwie - DOI:10.15199/62.2018.6.25

Andrzej Barański Barbara Gworek* Jarosław Chmielewski

Wymagania dotyczące zapobiegania powstawaniu odpadów i gospodarki odpadami, zgodne z zasadami dotyczącymi ochrony środowiska, zrównoważonego rozwoju i zdrowia ludzi są ustanawiane przez ustawodawstwo każdego kraju Unii Europejskiej. W Polsce problem odpadów całościowo reguluje ustawa1), w tym również procesy ich odzysku i unieszkodliwiania. Problem klasyfikacji odpadów reguluje rozporządzenie w sprawie katalogu odpadów2). Przez unieszkodliwianie odpadów rozumie się proces niebędący odzyskiem, nawet jeżeli wtórnym skutkiem takiego procesu jest odzysk substancji lub energii. Z kolei przez odzysk odpadów rozumie się procesy, których głównym wynikiem jest użyteczne zastosowanie odpadów przez zastąpienie nimi innych materiałów, które w przeciwnym przypadku zostałyby użyte. Odzysk odpadów może odbywać się w instalacjach i urządzeniach lub poza nimi. Warunki odzysku odpadów w instalacjach i urządzeniach regulują przepisy ogólne dotyczące wpływu instalacji i urządzeń na środowisko, stanowiące treść rozporządzeń wykonawczych wynikających z ustawy3). Odzysk odpadów poza instalacjami i urządzeniami odbywa się na podstawie rozporządzenia4). Klasyfikacja odpadów Ogólne zasady klasyfikacji Odpady klasyfikuje się przez zaliczenie ich do odpowiedniej grupy, podgrupy i rodzaju odpadów, uwzględniając (i) źródło ich powstawania, (ii) właściwości powodujące, że są one odpadami niebezpiecznymi, określone w załączniku nr 3 do ustawy1) oraz (iii) składniki odpadów, dla których przekroczenie wartości granicznych stężeń substancji niebezpiecznych może powodować, że odpady są odpadami niebezpiecznymi. Te składniki określa załącznik nr 4 do ustawy1), która zawiera także definicję odpadów niebezpiecznych. Termin odpady niebezpieczne oznacza odpady wykazujące co najmniej jedną spośród właściwości niebezpiecznych. W załączniku nr 3 do ustawy1) wymienia się 15 takich właściwości, oznaczonych symbolami H1-H15 (tabela 1). Właściwości niebezpieczne odpadów H więcej »

Skłonność olejów silnikowych do tworzenia żelu w niskich temperaturach - DOI:10.15199/62.2018.6.22

Monika Ziółkowska Krzysztof Biernat

Powstawanie żelu w olejach silnikowych stanowi poważny problem. Podczas eksploatacji w tych samych warunkach atmosferycznych niektóre oleje wykazują większą skłonność do tworzenia żelu, a inne mniejszą. Problem tworzenia galaretowatej (żelowej) struktury oleju w czasie eksploatacji zaobserwowano głównie dla pojazdów wyposażonych w silnik o zapłonie samoczynnym, które były zasilane olejem napędowym zawierającym estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME). Powstawanie żelu jest bardzo niekorzystne dla pracy silnika. Zżelowany olej zatraca całkowicie swoje funkcje eksploatacyjne, tzn. traci płynność, nie zapewnia poprawnego smarowania, nie odprowadza ciepła, nie neutralizuje kwaśnych produktów pochodzących m.in. z niecałkowitego spalenia paliwa, co prowadzi do awarii silnika. Aby zrozumieć, co powoduje powstawanie żelu i które oleje są najbardziej podatne na ten proces, należy lepiej poznać to zjawisko. Zestalanie układu koloidalnego w masę o cechach ciała stałego, które następuje bez rozdziału faz jest nazywane żelowaniem1, 2). Układy koloidalne, które w wyniku wzrostu oddziaływań między cząsteczkami fazy rozproszonej zmieniły postać cieczy (zolu) w ciało stałe określa się jako żele3). Są to jednorodne układy dyspersyjne o trwałej postaci zewnętrznej, które pod działaniem sił mechanicznych zachowują się w pewnych warunkach jak ciało stałe. Składają się z fazy tworzącej sieć przestrzenną układu dyspersyjnego, która nadaje mu sztywność postaci oraz z fazy ciekłej wypełniającej tę sieć. Obie fazy przenikają się wzajemnie, wypełniając układ w sposób ciągły. Powstawanie żeli z zoli polimerowych może być efektem zmniejszenia zdolności rozpuszczającej ośrodka dyspersyjnego np. na skutek ochładzania, które wpływa na obniżenie energii w zakresie oddziaływań międzycząsteczkowych. Wzrost tych oddziaływań powoduje utworzenie fizycznej sieci przestrzennej odpowiadającej za stabilność kształtu żeli4-6). Powstająca galaretowata struktura żelu char więcej »

Skroplony gaz ziemny towarem, który zmienia energetyczne oblicze świata. Perspektywa dla Polski i polskiej chemii - DOI:10.15199/62.2018.6.1

Andrzej P. Sikora Mateusz P. Sikora

Skroplony gaz ziemny LNG (liquefied natural gas) swoją historię rozpoczął już w XIX w. (Michael Faraday w 1823 r. dokonał pierwszego skroplenia gazu, a pierwsza skraplarka von Linde powstała w 1896 r.), ale rozwój światowego rynku datuje się od 1964 r., kiedy to w Algierii w Arzew pojawił się pierwszy komercyjnie udostępniony kompleks skraplający. LNG to najczystszy węglowodorowy nośnik energii i najefektywniejsze źródło wodoru na Ziemi. Szybko zaczął on odgrywać znaczącą rolę w koszyku energetycznym, a rynek dla niego ma rosnąć o ok. 5% rocznie. Globalny popyt na LNG może wzrosnąć z obecnych 240 mln t/r do ok. 430 mln t/r w 2025 r. Dla porównania, tylko 80 tys. t LNG zostało wysłanych przez dwóch przewoźników w 1964 r., pierwszym roku handlu LNG1). Rok 2017 zamyka się łącznymi zdolnościami skraplania szacowanymi na ponad 350 mln t (wzrost o blisko 28 mln t w stosunku do 2016 r.) i rozpoczętymi inwestycjami szacowanymi dodatkowo na co najmniej 84 mln t, głównie w USA (46 mln t) i Australii (16 mln t), ale także w Rosji (11 mln t), które pojawią się do dyspozycji rynku już w latach 2018-2019. Rosnący udział gazu ziemnego w strukturze paliw pokazano na rys. 1. Według prognoz BP Energy Outlook2) to energia odnawialna jest najszybciej rosnącym źródłem energii, odpowiadając za 40% wzrostu zużycia energii, ale prognozowane zużycie gazu ziemnego rośnie znacznie szybciej niż zużycie ropy naftowej lub (co wydaje się oczywiste) węgla. LNG ze względu na "rewolucję łupkową" i powszechną dostępność węglowodorów niekonwencjonalnych, w tym hydratów metanu (nie oznacza to jeszcze ekonomicznego uzasadnienia ich wydobycia!), zajął już bardzo mocną, niezachwianą i dynamicznie rosnącą pozycję.Na globalnym rynku LNG rok 2017 stał pod znakiem dramatycznego skracania długości zawartych kontraktów long-term, krótszych ich kadencji oraz zmniejszania ilości i był okresem "urynkowienia" (commoditization) handlu tym surowcem energetycznym więcej »

Strukturotwórczy środek polimerowy do płuczek wodnodyspersyjnych - DOI:10.15199/62.2018.6.18

Sławomir Wysocki Magdalena Gaczoł Rafał Wiśniowski Albert Złotkowski Małgorzata Formela

Do niedawna podstawowym środkiem strukturotwórczym w płuczkach wiertniczych był bentonit. Płuczki bentonitowe są stosowane jeszcze w wierceniach typu horizontal directional drilling oraz w płytkich wierceniach hydrogeologicznych (podczas wiercenia studni), głównie ze względu na niską cenę. W wierceniach głębokich, gdzie należy uwzględnić podwyższoną temperaturę i możliwość zasolenia płuczki, płuczki bentonitowe nie są skutecznym rozwiązaniem. Pomimo stosowania koloidów ochronnych, pojawienie się w płuczce jonów soli, zwłaszcza jonów wielowartościowych pochodzących z przewiercanych skał lub z solanek dopływających do otworu, może spowodować koagulację suspensji bentonitowej oraz utratę parametrów reologicznych i znaczący wzrost filtracji. Ciągły rozwój technologii produkcji polimerów i obniżenie ich cen powoduje, że polimery stają się dobrą alternatywą dla bentonitu jako środka strukturotwórczego w płuczkach wiertniczych. W związku z tym, coraz większa liczba firm produkujących surowce do płuczek wiertniczych prowadzi badania nad opracowaniem coraz skuteczniejszych środków polimerowych lub całych systemów płuc więcej »

Udarowo-obrotowa metoda wiercenia otworowych wymienników ciepła jako alternatywa wiertnicza przyjazna środowisku - DOI:10.15199/62.2018.6.4

Anna Bieda Tomasz Kowalski Tomasz Śliwa Daniel Skowroński Iwona Kowalska -Kubsik Robert Rado

Jednym z najlepszych sposobów pozyskiwania ciepła z wnętrza Ziemi są otworowe wymienniki ciepła. Dzięki temu rozwiązaniu można w okresie zimowym wykorzystywać ciepło do ogrzewania pomieszczeń, a także uzyskiwać ciepłą wodę użytkową przez cały rok. Ponadto system otworowych wymienników ciepła wraz z pompą ciepła można wykorzystywać do klimatyzacji1). Co więcej, dzięki otworowym wymiennikom ciepła można nie tylko pobierać ciepło z górotworu, ale również wprowadzać je tam i magazynować2, 3). Otworowe wymienniki ciepła można wykonywać różnymi metodami. Najczęściej wykorzystuje się w tym celu metodę obrotową lub metodę udarowo-obrotową DTH (down the hole) z zastosowaniem młotka wgłębnego DHH (downhole hammer)4). Otworowe wymienniki ciepła powinny być dobrze uszczelnione ze względu na lepsze warunki pozyskiwania ciepła z górotworu5, 6) i ochronę wód podziemnych. W celu ustalenia odpowiednich parametrów otworowych wymienników ciepła wykonuje się testy (np. test reakcji termicznej) oraz przeprowadza modelowanie matematyczne7-11) w formie prognozy eksploatacji, zwłaszcza w przypadku projektowania systemów współpracujących z pompą ciepła o mocy grzewczej przekraczającej 30 kW. W przypadku większych instalacji (powyżej 100 kW) wskazane jest wykonanie dodatkowo testu reakcji termicznej. Istnieje również możliwość adaptacji otworów ponaftowych jako głębokich otworowych wymienników ciepła12-15). Metoda udarowo-obrotowa z młotkiem wgłębnym Młotkiem wgłębnym nazywa się wiertnicze narzędzie pracujące na dnie otworu, zapewniające, poza ruchem obrotowym narzędzia wiertniczego, również ruch udarowy, więcej »

Węgiel aktywowany z odpadów opornika łatkowatego (Pueraria lobata) i jego zdolności adsorpcyjne - DOI:10.15199/62.2018.6.29

Shao Jinhua Zhang Yufei Zhu Zhiyong Chen Xiaoming He Fulin

Opornik łatkowaty (ołownik łatkowaty, kudzu) (Pueraria lobata) to tradycyjne chińskie lekarstwo i jadalna roślina podwójnego zastosowania, uznana przez Ministerstwo Zdrowia Chin1). W Chinach dostępnych jest aż 18 odmian opornika. Obszar, na którym się go uprawia jest bardzo duży2). Odpady z przerobu tej rośliny zawierają dużą ilość m.in. celulozy i ligniny i mogą być stosowane jako surowiec do produkcji materiałów włókienniczych oraz węgla aktywnego3). Obecnie są też rzadko wykorzystywane jako źródło błonnika i do ekstrakcji izoflawo- Pueraria lobata (known as kudzu) is used as a traditional Chinese medicine and an edible dual-use plant certified by the China Ministry of Health1). There are 18 pueraria plant varieties in China in a broad planting area2). Pueraria dregs are a by-product of the deep processing of Pueraria. It contains a large amount of cellulose and lignin and can be used as a raw material for textile materials and for preparation of activated carbon3). At present, some pueraria dregs are rarely used to prepare fibers or to extract isoflavones. Most of the dregs are discarded or burned contributing to serious environmental pollution and wasting the natural resources. Activated carbon is a kind of microcrystalline or amorphous carbon with black appearance, large specific surface area and strong adsorption ability4). It has good chemical stability, acid and alkali resistance, good ability for regeneration and no solubility in water and organic solvents. Its surface has a variety of chemical functional groups, which have catalytic properties. As an adsorption material of high specific surface area, it is widely used in various fields of production and life5). Up to now, the preparation of activated carbon from pueraria dregs was not studied. In this study, pueraria dregs were carbonized in presence of potassium hydroxide and the powdered activated carbon produced was characterized and used for removing heavy metal io więcej »

Właściwości mechaniczne nanokompozytowych warstw Ni-P/Si3N4 wytwarzanych metodą redukcji chemicznej na stopie aluminium AW-7075 - DOI:10.15199/62.2018.6.23

Kazimierz Czapczyk Stanisław Legutko Piotr Siwak Bartosz Gapiński Grzegorz Cieślak

Stopy aluminium serii 7xxx są obecnie szeroko stosowane w wielu gałęziach przemysłu, zwłaszcza w okrętowym, lotniczym oraz motoryzacyjnym. Ze względu na mniejszą masę w porównaniu ze stalą znajdują również bardzo wiele innowacyjnych zastosowań, np. jako koła zębate łańcuchowe w napędach motocykli, jako poszycia kadłubów spajanych metodą zgrzewania tarciowego FSW (friction stir welding) lub jako precyzyjne prowadnice cierne w systemach automatyzacji. Wymagania wytrzymałościowe oraz oczekiwania dużej odporności na zużycie ścierne stawiane wobec konstrukcji maszyn wykonanych ze stopów aluminium wymuszają prowadzenie dalszych badań materiałowych. Przykładem jest obróbka powierzchniowa stanowiąca obecnie jeden z głównych nurtów rozwoju powłok przeciwzużyciowych. Stopy aluminium mogą być pokrywane różnymi powłokami, zarówno o przeznaczeniu technicznym, jak i dekoracyjnym. Technikami galwanicznymi można wytwarzać na stopach aluminium warstwy powierzchniowe z różnych materiałów, mogą znacząco zwiększyć odporność warstwy wierzchniej danej części na zużycie ścierne oraz zwiększyć ich twardość1). Jednak niezbędny jest odpowiedni dobór materiału takiej warstwy pod względem właściwej struktury, twardości, odporności na kruche pękanie, współczynnika tarcia, a także musi być spełniony warunek dobrego jej połączenia z podłożem2-5). Obecnie można zaobserwować duże zainteresowanie kompozytowymi warstwami opartymi na stopach niklu wytwarzanymi metodą bezprądową. Warstwy kompozytowe z cząstkami ceramicznymi wykazują dużą twardość i odporność na zużycie ścierne. Cząstki wprowadzane to zwykle węglik krzemu SiC, tlenek glinu Al2O3, diament i PTFE6). W ostatnich latach dużym zainteresowaniem cieszą się również nanocząstki Al2O3, SiC lub Si3N4 jako fazy dyspersyjne w warstwach Ni-P i Ni-B, które mogą występować w różnych kształtach i o różnych wymiarach. Takie cząstki wpływają na wytrzymałość oraz zachowanie warstw w warunkach eksploatacyjnych w zale więcej »

Wpływ modyfikowanych nanorurek węglowych na właściwości rozpuszczalnikowego kleju poliakrylanowego - DOI:10.15199/62.2018.6.21

Aneta Łukaszek-Chmielewska Zbigniew Czech Katarzyna Piszczek Robert Piec Krzysztof Isajenko

Bardzo szybki rozwój rynku i technologii otrzymywania wysokojakościowych samoprzylepnych klejów PSA (pressure-sensitive adhesive) spowodowany jest ekspansją zarówno obecnych, jak i nowych obszarów zastosowań tych materiałów. Światowy rynek samoprzylepnych materiałów klejących odnotowuje wzrost o ok. 5,5% rocznie. W 1994 r. w Europie wyprodukowano ok. 225 Gg klejów samoprzylepnych, w 2005 r. już 350 Gg, a w 2012 r. ich produkcja przekroczyła 1700,5 Gg i szacuje się, że w 2018 r. przekroczy ona 2208,2 Gg1). Główną przyczyną wzrostu produkcji klejów samoprzylepnych są ich unikatowe właściwości użytkowe, do których zalicza się niezmienność właściwości klejących w szerokim zakresie temperaturowym w czasie użytkowania, dobrą przyczepność do podłoży polarnych, doskonałą odporność na starzenie, łatwość usuwania z klejonych podłoży oraz bardzo dobre właściwości mechaniczne i termiczne, a także stosunkowo niskie koszty produkcji1-5). Ponadto dotychczasowe techniki łączenia materiałów, takie jak nitowanie lub spawanie są coraz częściej wypierane przez stosowanie klejów samoprzylepnych powstałych na bazie poliakrylanów. Kleje te odgrywają ważną rolę w życiu codziennym oraz są wykorzystywane w wielu różnych gałęziach przemysłu, m.in. jako materiał do produkcji jednostronnych i dwustronnych taśm klejących, samoprzylepnych etykiet, szyldów, taśm izolacyjnych i elektroizolacyjnych, folii dekoracyjnych i ochronnych, rozpuszczalnych w wodzie taśm samoprzylepnych, plastrów 936 97/6(2018) Bryg. dr inż. Robert PIEC jest absolwentem Szkoły Głównej Służby Pożarniczej. Jest autorem lub współautorem wielu artykułów, rozdziałów monografii oraz referatów prezentowanych na konferencjach krajowych i zagranicznych. Specjalność - inżynieria środowiska. Mł. asp. mgr inż. Katarzyna PISZCZEK jest absolwentką Szkoły Głównej Służby Pożarniczej. Pracuje w Komendzie Powiatowej Państwowej Straży Pożarnej w Żyrardowie. Specjalność - modyfikacje ogniochronne więcej »

Wpływ składowiska odpadów chemicznych na zanieczyszczenie wód podziemnych - DOI:10.15199/62.2018.6.12

Jan Macuda Łukasz Łukańko Michał Maruta Katarzyna Chruszcz-Lipska Bogumiła Winid Joanna Lewandowska-Śmierzchalska Marek L. Solecki

Zakłady przemysłu chemicznego wywierają bardzo silny i różnorodny wpływ na środowisko naturalne w terenach bezpośrednio do nich przylegających. Jednym z istotniejszych źródeł ich negatywnego oddziaływania jest składowanie odpadów chemicznych, które powstają w różnych procesach technologicznych. Dotyczy to głównie odpadów powstających przy produkcji nawozów azotowych i tworzyw sztucznych, które zawierają znaczne ilości wymywalnych składników organicznych i nieorganicznych1). W Polsce takie odpady składowane są często na składowiskach wykonanych w połowie XX w., które nie mają żadnych zabezpieczeń przed infiltracją odcieków do środowiska gruntowo-wodnego lub są wykonane jako zbiorniki z betonu, glinobetonu i pokryte od góry warstwą lanego asfaltu. Materiały te nie gwarantują jednak szczelności takiego składowiska w długim okresie czasu. W trakcie jego eksploatacji powstają nieszczelności w beto-nowej warstwie uszczelniającej dno i skarpy składowiska głównie z powodu mechanicznych odkształceń takiej konstrukcji oraz nadmiernej korozji betonu, spowodowanej oddziaływaniem agresywnych odcieków. Infiltrujące w ten sposób odcieki do środowiska migrują do wód podziemnych, powodując ich znaczną degradację2-4). Dla zmniejszenia negatywnego oddziaływania takich składowisk na wody podziemne podejmuje się różnego rodzaju działania zabezpieczające w postaci budowy szczelnych ekranów przeciwfiltracyjnych lub ekranów hydraulicznych. Jednym ze skuteczniejszych sposobów jest również zamknięcie składowiska i prawidłowa jego rekultywacj więcej »

Wpływ sposobu udostępniania złoża i wybranych parametrów petrofizycznych na eksploatację niekonwencjonalnych zbitych (tight) złóż gazu - DOI:10.15199/62.2018.6.9

Łukasz Klimkowski Stanisław Nagy

Właściwości hydrodynamiczne skał zbiornikowych są bezpośrednio związane z definicjami warstw (jednostek) przepływowych (lub hydraulicznych). Koncepcja tworzenia takich podziałów hydraulicznych (warstw) została zainspirowana przez firmę MacKenzie (1975) i z powodzeniem wykorzystana przez firmę Ebanks (1987) jako pomoc w opisie przepływów w ośrodkach porowatych. "Hydrauliczna jednostka przepływowa" (HU) jest definiowana jako strefa ciągła stratygraficznie charakteryzująca się podobnym rodzajem porów. Każda HU może być scharakteryzowana m.in. przez przybliżony zakres rozwarcia porów (pore throat). Szczególnie użyteczny, z praktycznego punktu widzenia, jest promień rozwarcia porów przy 35-proc. nasyceniu rtęcią (r35 i rp35) podczas wyznaczania ciśnienia kapilarnego. Odpowiada to 35-proc. skumulowanej objętości porów. Promień rozwarcia kanału porowego, rp35, w mikrometrach można obliczyć z korelacji Aguilery (1)1, 2): (1) w której k oznacza przepuszczalność, mD, a Φ porowatość. Zmiana przepuszczalności absolutnych i efektywnych w funkcji porowatości i nasycenia gazem/wodą w skałach typu tight jest zauważalna w skali makro, jak i w skali mikro. Jednym z możliwych zastosowań do oceny zmian przepuszczalności absolutnej w skałach tight jest analiza RQI (reservoir quality index)3) lub podobne metodologie (FZI, ESS, HU). Na rys. 1 pokazano wykres RQI w zastosowaniu do skał konwencjonalnych, zbitych piaskowców (tight) i łupków. W przeprowadzonej analizie skałę zbiornikową charakteryzowano, wykorzystując przedstawiony wyżej model. Dla założonych wartości promienia kanałów porowych i porowatości wyznaczano przepuszczalność matrycy skalnej. Analizowano również wpływ parametrów definiujących strefę stymulowaną (liczba, zasięg i przepuszczalność szczelin hydraulicznych). W tym celu zbudowano numeryczne modele symulacyjne, które posłużyły do wyznaczenia profili wydajności i wydobycia gazu w różnych wariantach złoża i jego udostępniania. B więcej »

Wpływ temperatury na wartość minimalnego ciśnienia mieszalności dla układu węglowodory-CO2 - DOI:10.15199/62.2018.6.6

Robert Czarnota Ewa Knapik Paweł Wojnarowski Jerzy Stopa Damian Janiga

Metody EOR (enhanced oil recovery), tzw. metody trzecie, do których należą iniekcja gazu, zatłaczanie polimerów lub metody termiczne, pozwalają zwiększyć stopień sczerpania złóż węglowodorów1, 2). Dodatkowe wydobycie ropy naftowej może przyczynić się do zmian w krajowej strukturze energii3). Ditlenek węgla może być zatłoczony do złoża ropy naftowej pod ciśnieniem wyższym lub niższym od minimalnego ciśnienia mieszalności (MMP). Bardzo ważnym aspektem jest tu konstrukcja otworu iniekcyjnego i produkcyjnego oraz dobór płynu wiertniczego i odpowiedniego zaczynu uszczelniającego4- 8). Efekty temperaturowe odgrywają istotne znaczenie zarówno w procesach zachodzących wewnątrz złoża, czego przykładem może być MMP, jak i w procesach transportu i magazynowania węglowodorów9). MMP jest definiowane jako najniższe ciśnienie, przy którym układ dwufazowy ciecz-gaz ulega całkowitemu zmieszaniu w danej temperaturze i następuje zanik napięcia międzyfazowego. Proces zatłaczania CO2 pod ciśnieniem niższym niż MMP nazywany jest procesem niemieszalnym, a miarą jego efektywności może być parametr pęcznienia. Tym samym procesy zatłaczania CO2 można określić jako cząstkowe bądź całkowite10). Jeżeli w złożu ropy naftowej nie zostaną zapewnione odpowiednio wysokie ciśnienie i temperatura, wówczas nastąpi częściowe oddziaływanie ditlenku węgla na węglowodory, tzn. niewielka jego ilość ulegnie rozpuszczeniu w ropie naftowej, co doprowadzi do jej pęcznienia, zmniejszenia lepkości i napięcia powierzchniowego. Pozostały gaz, który nie uległ rozpuszczeniu, będzie czynnikiem wypierającym węglowodory wraz z rozpuszczonym ditlenkiem węgla z przestrzeni porowej11). Ze względu na dużą różnicę pomiędzy lepkościami płynu wypierającego i wypieranego, obserwowane będzie zjawisko powstania języków lepkościowych, czyli pojawi się niestabilny front wypierania, co spowoduje szybkie przebicie się czynnika roboczego do odwiertu prod więcej »

Wpływ wybranych superplastyfikatorów na właściwości reologiczne zaczynów cementowych stosowanych podczas cementowania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych - DOI:10.15199/62.2018.6.14

Stanisław Stryczek Rafał Wiśniowski Andrzej Gonet Mirosław Rzyczniak Aneta Sapińska-Śliwa

Zaczyny uszczelniające, a zwłaszcza typu cementowego, są skoncentrowanymi układami dyspersyjnymi zawierającymi cząstki stałe o znacznie rozwiniętej powierzchni właściwej. Układy takie pod względem reologicznym należą do niezwykle złożonych. Wynika to m.in. z faktu, że na właściwości reologiczne w istotny sposób wpływają (i) dodatki i domieszki modyfikujące właściwości technologiczne świeżych i stwardniałych zaczynów oraz (ii) złożony chemicznie mechanizm reakcji hydratacji zachodzącej w zaczynie w funkcji czasu. Na szczególną uwagę ze względu na zapewnienie skuteczności uszczelniania kolumn rur okładzinowych w otworach wiertniczych zasługują domieszki uplastyczniające i upłynniające, wpływające na modyfikację oraz optymalizację cech reologicznych świeżych zaczynów uszczelniających. Właściwości reologiczne zaczynów cementowych są bardzo istotne zarówno podczas projektowania, jak i realizacji prac związanych z uszczelnianiem i wzmacnianiem ośrodka gruntowego i masywu skalnego. Celem zapewnienia dużej skuteczności prac, wykonywanych zarówno przy uszczelnianiu kolumn rur okładzinowych w głębokich otworach wiertniczych, jak i przy uszczelnianiu ośrodka gruntowego metodami iniekcji otworowej, parametry reologiczne zaczynów należy dobierać1, 2) w zależności od (i) warunków złożowych uszczelnianych gruntów i skał, (ii) geometrii otworu wiertniczego oraz systemu cyrkulacyjnego, a także (iii) wzajemnych relacji pomiędzy strumieniem objętości tłoczonego zaczynu a oporami przepływu powstającymi podczas jego tłoczenia, zwłaszcza w uszczelnianym ośrodku. Spełnienie tych kryteriów związane jest z doborem modelu reologicznego, a następnie określeniem parametrów reologicznych dla przyjętego modelu. Pomimo wielu badań laboratoryjnych oraz doświadczeń prowadzonych w różnych jednostkach naukowo-badawczych w więcej »

Wykorzystanie arbuskularnych grzybów mikoryzowych jako bionawozów w kukurydzy - DOI:10.15199/62.2018.6.28

Karolina Ratajczak Hanna Sulewska Alicja Niewiadomska Katarzyna Panasiewicz Agnieszka Faligowska

Norman Borlaug, twórca zielonej rewolucji, wskazał na ogromną rolę właściwego odżywienia roślin, mówiąc: Jeżeli wysokowydajne odmiany pszenicy karłowatej i ryżu to katalizatory, które rozpaliły zieloną rewolucję, to nawozy chemiczne stanowią paliwo, które ją napędza. Jednak w ostatnich latach w UE podejmuje się działania na rzecz zrównoważone-go rozwoju rolnictwa i uwzględnia się oddziaływania środowiskowe stosowanych nawozów mineralnych, których wytwarzanie jest także obciążające dla otoczenia. Produkcja nawozów przyczynia się do powstawania odpadów technologicznych często trudnych do utylizacji. Stosowane w rolnictwie nawozy mineralne ulegają wymywaniu i przedostają się do wód podziemnych i powierzchniowych, przyczyniając się do zakwaszenia gleb, co w konsekwencji pogarsza środowisko wzrostu i rozwoju roślin1). Zagrożenia środowiska wynikające ze stosowania nawozów mineralnych, a także innych środków ochrony roślin niezbędnych w rolnictwie, zmuszają do poszukiwania nowych alternatywnych metod i rozwiązań w zakresie poprawy warunków wzrostu i ochrony roślin. Odpowiedzią na te problemy jest realizowanie zaleceń obowiązującej w Polsce już od 2014 r. integrowanej ochrony roślin, w której nad metody chemiczne przedkładać należy zrównoważone metody biologiczne, fizyczne i inne metody niechemiczne, jeżeli zapewniają one zadowalającą ochronę przed organizmami szkodliwymi2). Jednym ze sposobów zmniejszenia ilości stosowanych nawozów mineralnych w rolnictwie, przy jednoczesnym zachowaniu korzystnego wpływu na wzrost i rozwój roślin, jest zastosowanie bionawozów. Zawierają one żywe mikroorganizmy, które zastosowane na nasiona, powierzchnię roślin lub glebę, kolonizują ryzosferę lub zasiedlają wnętrze tkanek roślin, sprzyjając ich wzrostowi poprzez zwiększenie dostępności niezbędnych dla nich podstawowych składników pokarmowych. W zależności od składu mikroorganizmów rozróżnia się bionawozy wiążące azot (Rhizobium, Azotobacter) lub zwiększ więcej »

Występowanie jodu oraz bromu w solankach monokliny przedsudeckiej - DOI:10.15199/62.2018.6.17

Bogumiła Winid Katarzyna Chruszcz-Lipska Barbara Uliasz-Misiak Marek L. Solecki Zbigniew Fąfara Rafał Matuła

Wody zasolone i solanki występujące w głębokich strukturach geologicznych oprócz wysokich stężeń składników podstawowych, takich jak sód, potas, magnez i chlor charakteryzują się również podwyższonymi, w stosunku do zwykłych wód podziemnych, stężeniami mikroskładników. Na świecie z wód zasolonych pozyskiwane są m.in. brom i jod. W Polsce zasolone wody podziemne, do których należą wody złożowe, są problemem dla zakładów eksploatujących kopaliny, w tym węglowodory. Możliwości ich zagospodarowania są przedmiotem zainteresowania zarówno naukowców, jak i technologów zakładów górniczych1-4). Celem artykułu było przeanalizowanie zawartości jonów jodkowych i bromkowych w wodach występujących w utworach permu i mezozoiku monokliny przedsudeckiej, jednostki geologicznej rozpoznanej dużą ilością odwiertów5-7). Zawartość tych dwóch pierwiastków była analizowana pod kątem możliwości ich pozyskiwania. Perspektywiczne dla przemysłu chemicznego są wody zawierające brom w ilości przekraczającej 200 mg/L, a także wody zawierające jod w ilości co najmniej 15 mg/L8). Na obszarze monokliny przedsudeckiej występują solanki o różnej genezie i zróżnicowanym stopniu przeobrażenia9, 10).Charakteryzują się one podwyższoną mineralizacją, która w niektórych rejonach przekracza 300 g/L, podwyższonymi stężeniami jodu (do kilku mg/L) i bromu (do ponad 2 tys. mg/L) oraz innych mikroskładników7, 11). Na monoklinie przedsudeckiej działały i działają zakłady górnicze. Odwierty, którymi prowadzi się eksploatację węglowodorów, jak i te, w których została ona zaniechana mogłyby by+ć wykorzystane do pozyskiwania wód o podwyższonej zawartości cennych mikroskładników. Otrzymywanie i wykorzystanie bromu i jodu Brom jest pierwiastkiem wykorzystywanym w różnorodnych gałęziach przemysłu, m.in. farmaceutycznym, chemicznym, spożywczym, elektronicznym, w rolnictwie, a także w wiertnictwie. Brom ma zastosowanie w produkcji środków obniżających palność BFR (brominated flame reta więcej »

Z półki księgarskiej - Krzysztof Schmidt-Szałowski, Krzysztof Krawczyk, Jan Petryk, Jan Sentek OBLICZENIA TECHNOLOGICZNE W PRZEMYŚLE CHEMICZNYM

Andrzej Heim

Recenzowana książka została napisana przez zespół pracowników Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej (bez zaznaczenia, które jej części opracowali poszczególni współautorzy). W dużym stopniu została ona oparta na wydanym w 2013 r. przez to samo wydawnictwo podręczniku Technologia chemiczna. Ćwiczenia rachunkowe, opracowanym przez tych samych autorów. Jest to typowy podręcznik akademicki, w którym omówiono metodykę obliczeń technologicznych. Autorzy ograniczyli się głównie do procesów z udziałem reakcji chemicznych. Wynika to z dominacji takich właśnie procesów w pełnym cyklu produkcji w zakładach chemicznych. Wiele koniecznych procesów jednostkowy więcej »

Z prasy zagranicznej

Niemiecki przemysł chemiczny na kursie wzrostu CHEManager 2018, nr 5, 5; nr 6, 3, 20; nr 7-8, 3 Opublikowano już wyniki finansowe niemieckich firm chemicznych za 2017 r. Wielkość produkcji całej branży wzrosła o 3,8%, a obroty osiągnęły 195,8 mld euro (wzrost o 6%). Wykorzystanie zdolności produkcyjnych wyniosło 86,3%. Ceny chemikaliów wzrosły średnio o 3,2%. Chemia wystartowała w nowy rok z wiatrem w żagle. Przedsiębiorstwa liczą również w 2018 r. na dobre wyniki - powiedział Utz Tillmann, prezes niemieckiego Związku Przemysłu Chemicznego VCI (Verband der Chemischen Industrie). Prognozy na 2018 r. są bardzo optymistyczne. Szacuje się, że wielkość produkcji chemicznej w Niemczech zwiększy się w 2018 r. o 3,5%, ceny chemikaliów wzrosną o 1%, a obroty branży zwiększą się o 4,5% i osiągną 204 mld euro. Firma BASF osiągnęła w 2017 r. obroty w wysokości 65,5 mld euro (wzrost o 12% w porównaniu z 2016 r.), przy czym wynik EBIDTA wzrósł o 33% i osiągnął rekordową wartość 8,3 mld euro, głównie dzięki sprzedaży produktów w segmencie chemikalia. Firma Bayer zwiększyła w 2017 r. obroty o 1,5%, osiągając wartość sprzedaży 35 mld euro. Wynik EBIT wzrósł o 2,9% do 5,9 mld euro i byłby jeszcze lepszy, gdyby nie konieczność dokonania odpisów związanych z przejęciem firmy Monsanto. Firma Borealis wypracowała w 2017 r. (podobnie jak w 2016 r.) zysk netto w wysokości prawie 1,1 mld euro przy obrotach 9,1 mld euro (wzrost z 8,8 mld euro). Zwiększyły się przychody z tytułu sprzedaży poliolefin, a spadły ze sprzedaży nawozów. Koncern Covestro osiągnął w 2017 r. obroty w wysokości 14,1 mld euro (wzrost o 18,8%), przy czym zysk koncernu wzrósł z 795 mln euro do 2,0 mld euro. W największym stopniu przyczyniły się do tego polimery inżynieryjne dla motoryzacji, elektroniki i budownictwa. Firma Umicore zwiększyła swoje obroty o 9%, do 2,9 mld euro, przy wzroście wyniku EBIT o 17%, do 410 mln euro. Tutaj największy wzrost wykazały wyroby więcej »

Zastosowanie klasycznych testów hydrodynamicznych do oceny petrofizycznych właściwości niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego typu tight gas - DOI:10.15199/62.2018.6.5

Jacek Blicharski Mirosław Szczepaniec Czesław Rybicki

Zagadnienie zagospodarowania złóż niskoprzepuszczalnych, należących do kategorii niekonwencjonalnych, jest w ostatnich latach mocno rozwijane i dyskutowane, a same złoża niekonwencjonalne na całym świecie poddawane są udanemu rozpoznaniu i eksploatacji. Do tego grona należą złoża typu tight gas, określane jako złoża gazu zamkniętego. W Polsce występowanie złóż tight gas potwierdzono w dwóch formacjach geologicznych1). Są to piaskowce miocenu w rejonie zapadliska przedkarpackiego oraz piaskowce czerwonego spągowca w rejonie wielkopolskim. W tym ostatnim rejonie głównie dla złóż gazu zamkniętego prognoza zasobów wydobywanych to ok. 600 mld m3, co w przeliczeniu daje 120 lat utrzymania wydobycia gazu w Polsce na obecnym poziomie2). Istotnym zagadnieniem związanym z udostępnieniem i eksploatacją złóż węglowodorów jest hydrodynamiczne testowanie odwiertów, którego celem jest określenie ich zdolności wydobywczych, jak również wyznaczenie petrofizycznych parametrów skał zbiornikowych. Testom hydrodynamicznym poddaje się zarówno złoża konwencjonalne, jak i niekonwencjonalne. Testy te polegają na rejestracji ciśnienia i wydajności w odwiercie oraz ich późniejszej analizie. Pozwalają na stosunkowo szybkie rozpoznanie złoża strefy przyodwiertowej oraz zbadanie skuteczności przeprowadzonego zabiegu stymulacji złoża. Mechanizmy przepływu płynu w złożach niskoprzepuszczalnych różnią się od tych w złożach konwencjonalnych. Zachodzi zatem konieczność sprawdzenia możliwości stosowania testów hydrodynamicznych na złożach niekonwencjonalnych na bazie doświadczeń ze złóż konwencjonalnych. Złoża typu tight gas występują przeważnie w skałach piaskowcowych charakteryzujących się porowatością w granicach 5-15% oraz przepuszczalnością efektywną poniżej 0,1 mD. Te cechy petrofizyczne są wynikiem zmniejszenia promieni przestrzeni międzyziarnowej na skutek cementacji oraz kompakcji mechanicznej, jakim uległy te skały w procesie pogrążania się w basenie s więcej »

Zastosowanie silikonowego wymiennika ciepła w elastycznym kolektorze hybrydowym - DOI:10.15199/62.2018.6.32

Marcin A. Bugaj Michał Kubiś Maciej Klein Patryk Chaja

Wobec istnienia luki w badaniach naukowych dotyczących elastycznych hybrydowych kolektorów słonecznych FPV/T (flexible photovoltaic thermal solar colector) zbudowano pierwszy, znany autorom prototyp1, 2). Brak dostępnych na rynku rozwiązań, pozwalał na swobodę wyboru materiałów konstrukcyjnych. Ze względu na właściwości mechaniczne oraz cieplne zdecydowano się na zastosowanie silikonu. Pozwala on na prostą aplikację wymiennika do istniejących elastycznych modułów fotowoltaicznych, przy jednoczesnym zachowaniu ich cech użytkowych. Głównym celem wykorzystania wymiennika jest stabilizacja temperatury modułu fotowoltaicznego na poziomie 25°C w warunkach wyższej temperatury otoczenia (przy aplikacjach marynistycznych). Znana jest technologia budowy elastycznych modułów fotowoltaicznych (FPV)3). Naturalnym działaniem było więc wykorzystanie dostępnej technologii i adaptacja do niej dodatkowego elementu stanowiącego wymiennik ciepła. Obecnie, jednym z głównych obszarów wykorzystania FPV jest szeroko pojęta marynistyka4). Produkty także polskich producentów znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu energii elektrycznej na potrzeby zasilania jachtów żaglowych oraz motorowych. Dokonano licznych aplikacji elastycznych modułów na powierzchniach żagli okrętów4). Większość dostępnych komercyjnie produktów nie jest w pełni elastyczna. Buduje się je przez wykorzystanie sztywnych ogniw krzemowych, np. o wymiarach 80 × 80 mm, 992 97/6(2018) Dr inż. Patryk R. CHAJA w roku 2012 uzyskał stopień naukowy doktora nauk technicznych w dyscyplinie budowa i eksploatacja maszyn w Instytucie Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku. Obecnie pełni funkcję koordynatora ds. prac badawczo-rozwojowych w Centrum Badawczym Konwersja Energii i Źródła Odnawialne PAN w Jabłonnie. Specjalność - systemy energetyczne oparte na odnawialnych źródłach energii. Mgr inż. Maciej KLEIN w roku 2013 ukończył studia na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechnik więcej »