Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"ANNA GANCARCZYK"

Operacje periodyczne jako sposób intensyfikacji procesów w reaktorach trójfazowych ze stałym złożem

Czytaj za darmo! »

Badano wpływ pulsacyjnego przepływu cieczy na hydrodynamikę i wymianę masy w kolumnie z wypełnieniem, zasilanej dwufazową mieszaniną azotu oraz wody lub wodnych roztworów gliceryny i metanolu. Wyznaczono i skorelowano wielkości dynamicznego zawieszenia cieczowego i współczynników wnikania masy ciecz/ ciało stałe. Flow hydrodynamics and mass transport between the liq. and packing surface i[...]

Intensyfikacja procesów wymiany masy w reaktorach trójfazowych


  Wyznaczono eksperymentalnie wartości współczynników wnikania masy ciecz/ciało stałe w reaktorze trójfazowym, pracującym przy ustalonym (reżim ciągłego przepływu gazu) i periodycznie zmiennym (reżimy ciągłych fal uderzeniowych i wymuszonego przepływu pulsacyjnego) zasilaniu złoża cieczą (cykle wolnozmienne, metoda baza-impuls). Otrzymana baza danych umożliwiła określenie wartości współczynnika wzmocnienia, wskazującego, czy zmiana sposobu zasilania reaktora cieczą intensyfikuje procesy wymiany masy. Stwierdzono, że zmiana reżimu ciągłego przepływu gazu na reżim ciągłych fal uderzeniowych nie poprawia efektywności procesu, co potwierdzono badając proces katalitycznego utleniania powietrzem fenolu w fazie ciekłej. W reżimie wymuszonego przepływu pulsacyjnego, we wszystkich przypadkach otrzymano wartości współczynnika wzmocnienia większe od jedności. Należy więc zalecić taki sposób pracy reaktorów przemysłowych dla procesów, w których szybkość limitowana jest oporami transportu masy w fazie ciekłej. Liq.-solid mass transfer coeffs. in a trickle-bed reactor operated at steady and periodically changing feeding of the bed with liq. were exptl. detd. to calc. the enhancement coeff. values and to assess the effect of reactor operation strategy on the intensity of the mass transfer. The change of the gas continuous flow regime into continuity shock waves regime did not improve the efficiency of the process. The results of calcn. were confirmed by testing the process of catalytic wet air oxidn. of PhOH. In the liq.-induced pulsing flow regime, the enhancement coeffs. were higher than one for every exptl. points. Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, Gliwice Anna Gancarczyk*, Grażyna Bartelmus, Anna Szczotka Intensyfikacja procesów wymiany masy w reaktorach trójfazowych Mass transfer intensification in trickle-bed reactors Prof. dr hab. inż. Grażyna Bartelmus w roku 1969 ukończyła studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Śląsk[...]

Selective catalytic reduction of nitrogen oxides on a zeolite catalyst deposited on metallic foam carrier Selektywna katalityczna redukcja tlenków azotu na katalizatorze zeolitowym osadzonym na pianie metalowej DOI:10.15199/62.2015.9.36


  NO-contg. air was purified by NH3 treatment in a catalytic reactor at 150-400°C. Zeolite was catalyst deposited by in situ method on the FeCrAl foam surface (30 pores on in.). The concns. of NOx and NH3 in the inlet and outlet streams were measured by using Fourier transform IR spectrometer and the conversion of the reactants and reaction selectivity to N2 were detd. The tests showed a high catalytic activity (up to 78%) and selectivity (about 95% below 300°C). Above the temp., the oxidn. of NH3 began to dominate. Addnl., the measurements of the flow resistance through the catalyst bed for varying air flow rates were made and compared with the calcd. values of flow resistance through the granular and monolith types of beds, resp.Prowadzono badania oporów przepływu dla piany metalowej stosowanej jako nośnik katalizatora zeolitowego. Stwierdzono dobrą aktywność i selektywność katalizatora w reakcji selektywnej katalitycznej redukcji tlenków azotu amoniakiem w temp. poniżej 300°C. Dla wyższych temperatur zachodzi utlenianie amoniaku. Opory przepływu dla pian są zadowalająco małe. Piany metalowe charakteryzują się małą gęstością, dużą powierzchnią właściwą i wolną objętością (do 97%) oraz relatywnie małymi oporami przepływu. Dzięki tym zaletom mogą być stosowane w katalizie Dr inż. Anna GANCARCZYK w roku 1996 ukończyła studia na Wydziale Technologii Chemicznej Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Tytuł doktora nauk technicznych uzyskała w 2009 r. Obecnie jest pracownikiem Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk w Gliwicach. Specjalność - reaktory fazowe. Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice, tel. (0-32) 231-08-11, fax: (0-32) 231-03-18, e-mail: miwaniszyn@iich.gliwice.pl * Autor do korespondencji: Dr inż. Marzena IWANISZYN w roku 2010 ukończyła studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Stopień doktora nauk technicznych uzyskała w 2014 r. Jest pracownikiem In[...]

Structure, manufacture and uses of solid foams Struktura, wytwarzanie i zastosowanie pian stałych DOI:10.15199/62.2015.10.34


  A review, with 28 refs., of the available on the market solid foams made of metals, ceramics, polymers, C1 and glass. Piany stałe są obecnie produkowane z różnorodnych materiałów (metal, ceramika, tworzywa sztuczne, węgiel, szkło). Przedstawiono przegląd pian dostępnych na rynku, różne metody ich produkcji, zastosowania oraz potencjalne możliwości wykorzystania. Szczególną uwagę zwrócono na morfologię pian jako na jeden z głównych parametrów, których znajomość jest niezbędna przy ich badaniach, a następnie zastosowaniu. Piany stałe reprezentują nowoczesną generację materiałów porowatych, które już od wielu lat wzbudzają duże zainteresowanie pod względem udoskonalania sposobów ich produkcji, a przede wszystkim potencjalnych możliwości ich zastosowania. Istotny jest fakt, że piany stałe mogą być wytwarzane z prawie każdego materiału. Na rynku dostępne są piany metalowe (aluminiowe, niklowe, miedziane), ceramiczne (Al2O3, ZrO2, mullit, SiC), polimerowe (polistyrenowe, polietylenowe, PVC), jak również szklane i węglowe (grafitowe, amorficzne)1, 2). W wyniku procesu spieniania materiału litego jego podstawowe właściwości, takie jak gęstość, przewodność elektryczna, moduł Younga i wytrzymałość, ulegają zmianie. Materiał porowaty rozszerza je bowiem na obszar mniejszych wartości. Oznacza to, że piany charakteryzują się mniejszą przewodnością i wytrzymałością w porównaniu z materiałem litym, ale są od niego znacznie lżejsze i bardziej elastyczne. Pozwala to stosować piany stałe jako izolatory ciepła, pochłaniacze energii lub lekkie materiały strukturalne. Rozpatrując ewentualne zastosowanie piany stałej, w pierwszym kroku należy określić wymagane parametry, takie jak typ struktury porów (zamknięty, otwarty, mieszany), porowatość, rodzaj materiału, kształt elementów. Należy wziąć pod uwagę również względy ekonomiczne: koszty produkcji, obróbki i transportu. Morfologia pian Piany stałe, ze względu na strukturę ich porów, dzie[...]

Metallic foams as alternative catalyst carriers for highly exothermic processes for catalytic oxidation Piany metalowe jako alternatywny nośnik katalizatora w silnie egzotermicznych procesach utleniania katalitycznego DOI:10.15199/62.2015.10.35


  Flow resistance and heat transfer were studied in an air flow through a tube filled with solid foams. The foams were recommended as catalyst carriers for the exothermic oxidn. Przeprowadzono badania oporów przepływu i współczynników wnikania ciepła dla przepływu powietrza przez rurę wypełnioną pianami stałymi, rozważanymi jako nośnik katalizatora w egzotermicznych procesach selektywnego utleniania. Stwierdzono intensywny transport ciepła i niewielkie opory przepływu. Oceniono piany stałe jako obiecujący nośnik katalizatora w rozważanych procesach. Procesy selektywnego utleniania węglowodorów do bezwodników ftalowego i maleinowego oraz tlenku etylenu są ważnymi syntezami chemicznymi. Wydzielają się w nich znaczne ilości ciepła ok. 1400 kJ/kg surowca (węglowodoru). Procesy te, realizowane na katalizatorach tlenkowych (wanadowych i tytanowych) przebiegają w wysokich temperaturach i ze znaczną intensywnością. Wspólnym problemem jest wąski przedział temperatur, w których procesy te można prowadzić. Poniżej tego zakresu reakcja ustaje a powyżej następuje termiczna dezaktywacja katalizatora. Reakcje selektywnego utleniania węglowodorów prowadzone są w reaktorach wielorurowych, zawierających od kilku do nawet kilkudziesięciu tysięcy rurek o średnicy ok. 1 cala, wypełnionych złożem katalitycznym. Katalizatory są wytłaczane (tabletki) lub osadzane na ceramicznych kształtkach (pierścienie i półpierścienie o wymiarach do 10 mm). Rurki reaktora są intensywnie chłodzone łaźnią stopionych soli (tzw. saletra) cyrkulującą w przestrzeni międzyrurowej. Największy opór cieplny występuje na wewnętrznej powierzchni rurek reaktora, wobec zbyt małego współczynnika wnikania ciepła. Powoduje to zjawisko piku termicznego (hot-spot) migrującego powoli w kierunku końca reaktora i prowadzącego do dezaktywacji całego złoża katalitycznego. Nowe katalizatory o wyższej odporności termicznej oraz różnicowanie aktywności katalizatora wzdłuż reaktora nie dały [...]

Transport masy i opory przepływu dla krótkokanałowych sinusoidalnych wypełnień katalitycznych


  Strukturalne wypełnienia krótkokanałowe reaktorów zaproponowali Kołodziej i Łojewska1) opierając się rozważaniach teoretycznych i literaturowych. Wyniki badań jednego z zaproponowanych wariantów, struktury o kanałach sinusoidalnych, przedstawiono w niniejszej pracy. Dokonano badań eksperymentalnych oporów przepływu oraz transportu ciepła i masy. Opis wnikania masy uzyskano stosując analogię transportu ciepła i masy. Skorelowano wyniki w oparciu o rozwiązania teoretyczne dla rozwijającego się przepływu laminarnego. Zastosowano rozwiązania dla kanału trójkątnego wobec braku opracowań dla kanałów sinusoidalnych. Przeprowadzone obliczenia dowiodły możliwości znacznego skrócenia reaktora. Sinusoidal short-channel structures, as developed by Kolodziej and Lojewska, 2007, were made of Kanthal steel sheets and studied for heat transfer efficiency under laminar air flow in a lab. unit. The results were presented as dimensionless functions of Fanning coef., Re and Nu nos. vs. dimensionless length of the channel. Per analogy, the mass transfer efficiency in the structures was also estd. The studied structures were more efficient than wire grids (61.7 mesh/in), grain beds (2 mm) and ceramic monoliths (100 channels/in2). Monolity ceramiczne są najpopularniejszym wypełnieniem reaktorów chemicznych. Swoją popularność zawdzięczają małym oporom przepływu oraz znacznej powierzchni właściwej. Ponadto efektywność katalizatora nanoszonego w postaci cienkich warstw jest znaczna. Istotną wadą monolitów jest jednak niewielka intensywność transportu ciepła i masy w porównaniu z klasycznymi reaktorami z usypanym złożem ziaren katalitycznych. Intensywność transportu może istotnie ograniczać wydajność reaktorów, szczególnie w przypadku szybkich reakcji katalitycznych. Z drugiej strony reaktory ze złożem ziaren są rozwiązaniem konserwatywnym. Opory przepływu są tu znaczne, a współczynnik efektywności ziaren niewielki. Z tej przyczyny wciąż trwają po[...]

Dopalanie lotnych związków organicznych na katalizatorach na nośniku siatkowym


  Przeprowadzono modelowanie i badania eksperymentalne reaktora katalitycznego do dopalania lotnych związków organicznych (LZO) wypełnionego siatkami katalitycznymi. Katalizator (spinel Co3O4) naniesiono na siatki stosując technologię plazmową. Przeprowadzono badania kinetyczne w reaktorze bezgradientowym. Do opisu reaktora zastosowano model przepływu tłokowego. Przeprowadzono eksperymenty dopalania n-heksanu (temp. do 560°C, przepływy do 10 Nm3/h). Rozbieżność eksperymentów w sto-sunku do przewidywań modelowych nie przekraczała 12%. The catalyst (spinel Co3O4) was deposited by plasma technique. The kinetic studies were performed in a gradientless reactor. The plug-flow reactor model was applied. Exps. were performed for catalytic combustion of n-hexane (temp. up to 560°C, gas stream up to 10 m3/h STP). The validation showed max. error of 12% between model and experiment. Dopalanie katalityczne jest prawdopodobnie najskuteczniejszym obecnie sposobem usuwania wielu "palnych" składników gazów odlotowych. Należy do tych składników duża i zróżnicowana grupa, zwana lotnymi związkami organicznymi (LZO), która stanowi poważny problem dla środowiska. Typowa emisja LZO charakteryzuje się małymi stężeniami (często na poziomie ppm) i dużymi strumieniami gazów odlotowych. Antropogeniczna emisja LZO na świecie osiąga 150 mln t/r (w przeliczeniu na węgiel)1). Znaczna część to groźne trucizny, substancje rakotwórcze i mutagenne. Tradycyjnie do dopalania katalitycznego stosowane są reaktory ze złożem usypanym ziaren katalitycznych oraz reaktory monolityczne. Te pierwsze są rozwiązaniem nieco przestarzałym, cechują je znaczne opory przepływu i niewielka efektywność ziaren katalitycznych, wymuszająca znaczne zużycie katalizatorów (np. Andrzej Kołodzieja, b, Joanna Łojewska c, Marzena Iwaniszynb, *, Przemysław Jodłowskic, Joanna Ochońska c, Anna Rogulska c, Anna Gancarczykb, Aneta Matuszek-Chmurowska a, Jacek Tyczkowskid aPolitechnika Opolsk[...]

 Strona 1