Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Katarzyna Zarębska"

Sekwestracja CO2 w pokładach polskich węgli kamiennych


  Celem pracy było znalezienie powiązań między przebiegiem procesu niskociśnieniowej sorpcji pojedynczych gazów oraz mieszaniny CO2 i CH4, a właściwościami węgla kamiennego, w odniesieniu do konkretnych warunków geologiczno- złożowych. Informacje te są istotne zarówno ze względu na możliwość uzyskania danych dotyczących oddziaływania mieszaniny gazów z węglem, jak również prognozowanie ewentualnych skutków długoterminowego składowania CO2. Uwzględniając długotrwałość procesu oraz stabilność takiego układu, niezbędne jest dokładne poznanie fizycznych właściwości węgli. Takich pożądanych istotnych informacji dostarczają izotermy sorpcji, w połączeniu z właściwościami fizykochemicznymi sorbentu. CO2, MeH and their mixts. (1:1) were adsorbed on a ground bituminous coal from Upper Silesian Bassein (vitrinite content 67% by vol., porosity 15.86%) at 298 and 323 K under pressure up to 1 bar or up to 3 MPa to det. the sorption isotherms. The adsorption of CO2 was much more intensive than that of MeH. Therefore, CO2 can be stored in the coal seams replacing the coal-adsorbed MeH. Redukcja emisji ditlenku węgla stała się w ostatnich latach jednym z priorytetów krajów rozwijających się i rozwiniętych gospodarczo. Wprowadzenie ekologicznych wymogów w przemyśle, przy jednoczesnym zwiększeniu produktu krajowego brutto, jest wieloaspektowym zagadnieniem, z którym muszą się zmierzyć państwa od dawna rozwijające swoją gospodarkę głównie na paliwach kopalnych. Problem ograniczenia emisji CO2 to jedno z wyzwań dla polskiego sektora energetycznego koniecznych choć trudnych do rozwiązania w najbliższych latach. Podpisany przez Polskę protokół z Kioto, a także zapisy wynikające z akcesji kraju do struktur Unii Europejskiej, wymuszają znalezienie najbardziej efektywnych strategii w celu wypełnienia złożonych zobowiązań. Możliwości zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery są szeroko komentowane wśród gremiów specjalistów z dziedziny energetyki. Ze wz[...]

Badanie szybkości wymiany jonowej, kationów Ca2+ zawartych w wodzie wodociągowej na różnych formach kationowych zeolitu A

Czytaj za darmo! »

Badano szybkość wymiany jonowej kationu Ca2 + . Dokonano wyboru formy kationowej zeolitu A, z której użyciem proces ten zachodzi w najkrótszym czasie. Badano wymianę jednowartościowych jonów: Na+, NH4 + , K+, Li+, ze szkieletu zeolitu A na dwuwartościowe jony Ca2 + , pochodzące z roztworu. Doświadczenia prowadzono metodą statyczną dla temperatury wody 293 K i 343 K oraz dla różnych odważek [...]

Use of modified lignite for the adsorption of carbon dioxide Wykorzystanie modyfikowanego węgla brunatnego do adsorpcji ditlenku węgla DOI:10.15199/62.2015.2.16


  Lignite was carbonized at 850°C under CO2 for 15 min, then impregnated with NR3 amines (R = CH2CH2OH or H) and studied for sorption of N2 and CO2. The carbonization resulted in increasing the specific surface while the impregnation resulted in its decrease. CO2 adsorption capacity decreased from 38.11 cm3/g for carbonizate to 28.55 cm3/g for NH(CH2CH2OH)2-impregnated and to 17,21 cm3/g for NH2CH2CH2OH- impregnated carbonizate samples. W związku ze znaczącym udziałem węgla w produkcji energii w Polsce podejmowane są działania mające na celu zmniejszenie emisji ditlenku węgla. Jedną z możliwości jest zastosowanie adsorpcyjnych metod wychwytywania gazów. Przedstawiono próbę uzyskania adsorbentu CO2 z węgla brunatnego aktywowanego i impregnowanego etanoloaminami. Otrzymany adsorbent poddano analizie BET oraz badaniom adsorpcji ditlenku węgla. Zaobserwowano, że w wyniku impregnacji następuje znaczne obniżenie powierzchni właściwej badanych próbek oraz zmniejszenie pojemności sorpcyjnej względem CO2. Uzyskane wyniki uzasadniają kontynuację dalszych badań w kierunku zmiany sposobu prowadzenia aktywacji prekursora węglowego. Produkcja energii w Polsce w głównej mierze oparta jest na węglu kamiennym i brunatnym, tym samym energetyka jest jednym z głównych źródeł zanieczyszczenia atmosfery1, 2). Dlatego na szeroką skalę prowadzone są działania mające na celu zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Szczególny nacisk kładziony jest na emisję CO2. W związku z koniecznością jej zmniejszenia w jak najbardziej ekologicznie i ekonomicznie uzasadniony sposób, wciąż poszukuje się nowych technologii. Cel ten może być osiągnięty m.in. poprzez podwyższanie efektywności energetycznej procesów stosowanych w energetyce zawodowej3) lub zużycie wytworzonego CO2 poprzez jego wychwyt, separację lub składowanie. Do metod separacji CO2 po procesie spalania zalicza się absorpcję chemiczną i fizyczną, separację membranową, metody kriogeniczne o[...]

Analysis of the coal-gas system for intensification of methane recovery with carbon dioxide Analiza układu węgiel kamienny-gaz pod kątem intensyfikacji wydobycia metanu z użyciem ditlenku węgla DOI:10.12916/przemchem.2014.2008


  Five Polish bituminous coals from Upper Silesian Coal Basin were studied for adsorption and desorption of CH4 and CO2 under lab. conditions at elevated temp. and pressure. Correlations between sorption capacity of CO2 and CH4 desorption ability, pressure of CH4 in the coal deposit and characteristic parameters of coal beds were established. A threshold pressure of CH4 in the bed for its displacement with CO2 was detd. Badano procesy sorpcji/desorpcji metanu oraz ditlenku węgla w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury w skali laboratoryjnej na pięciu próbkach węgla kamiennego pochodzącego z polskich kopalń Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Przedstawione wyniki badań układu węgiel-gaz wykazują zależność chłonności sorpcyjnej ditlenku węgla oraz zdolności desorpcji metanu od ciśnienia złożowego gazu w pokładzie węgla, jak również wybranych parametrów charakteryzujących złoże. Stwierdzono także, że istnieje pewne graniczne ciśnienie w złożu węgla, powyżej którego może mieć miejsce wypieranie metanu z pokładów węgla przez CO2. Zmiany klimatu w długoterminowej perspektywie mogą wywołać wiele nieprzewidzianych zagrożeń. Uważa się, że są one spowodowane m.in. przez wzmożoną emisję gazów cieplarnianych do atmosfery, a w szczególności ditlenku węgla pochodzącego z działalności człowieka, głównie ze spalania paliw kopalnych1). Należy jednak pamiętać, że obecność w powietrzu atmosferycznym takich gazów, jak para wodna, ditlenek węgla lub metan są zjawiskiem naturalnym, a wręcz w pewnym stopniu wskazanym. Gazy cieplarniane mają zdolność do absorbowania charakterystycznych części promieniowania podczerwonego utrzymując średnią temperaturę na Ziemi ok. 15°C (a nie -19°C w przypadku braku ich obecności), co pozwala na istnienie życia2). Zmniejszenie emisji CO2 można osiągnąć m.in. poprzez ograniczenie spalania paliw kopalnych, zwiększenie udziałów produkcji energii ze źródeł odnawialnych oraz energetykę atomową. Jednak takie d[...]

Purification of flue gases from combustion of solid fuels with sodium sorbents Oczyszczanie gazów ze spalania paliw stałych z SO2 sorbentami sodowymi DOI:10.15199/62.2015.3.25


  Com. NaHCO3 was activated by milling at 300°C (speed 2000-5000 rpm) for 30 min to increase its sp. surface from 0.1 m2/g up to 4.2 m2/g. The activated NaHCO3 was used for sorption of SO2 from a model gas mixt. (SO2, CO2 and O2 contents 2200 ppm, 16% and 6%, resp.). The activated NaHCO3 showed the SO2 removal efficiency 85-96% at conversion 13-16%. Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i testowych wpływu aktywacji mechanicznej stałego sorbentu sodowego na strukturę powierzchni ziaren oraz zdolności sorpcyjne względem ditlenku siarki (SO2). Aktywacja mechaniczna polegała na mieleniu badanego sorbentu w młynie przeciwstrumieniowym z zastosowaniem trzech różnych prędkości obrotowych separatora, w wyniku czego uzyskano sorbenty różniące się rozkładem ziarnowym. Wzrost prędkości wpływał na obniżenie średnicy ziaren mielonego sorbentu przy równoczesnym wzroście zarówno powierzchni właściwej, jak i całkowitej objętości porów. Oceniano jak zmiana tych parametrów wpływa na efektywność oczyszczania gazów modelowych z SO2. Badania prowadzono na stanowisku testowym w temp. 300°C, wyznaczając dla każdego ze stosowanych sorbentów sprawność usuwania SO2 oraz stopień konwersji. Odnotowano pozytywny wpływ mielenia przeciwstrumieniowego sorbentu sodowego na efektywność sorpcji. Określono maksymalną sprawność sorpcji sięgającą od 77% dla sorbentu niemielonego do 96% dla materiału o najmniejszym średnim uziarnieniu przy 16-proc. stopniu jego przereagowania. Emisja zanieczyszczeń gazowych ze spalania paliw to ważny problem dla energetyki konwencjonalnej. Standardy emisyjne zanieczyszczeń z gazów odlotowych, głównie SO2, NOx i pyłów podlegają ciągłym zaostrzeniom, a stan ten wymusza stosowanie sorbentów o coraz wyższej reaktywności i skuteczności oczyszczania. Dzięki temu w ostatnich latach obserwuje się trend spadkowy przebiegu ogólnego indeksu jakości powietrza dla Polski1). Głównym emitorem zanieczyszczeń w Polsce są elektrownie i [...]

Adsorption of sulfur(IV) oxide on activated carbon from pyrolysis of waste tires Adsorpcja SO2 na węglu aktywnym z pirolizy zużytych opon samochodowych DOI:10.15199/62.2016.6.16


  Waste tire fragments (50×50 mm) were carbonized at 400°C, activated with CO2 at 850°C or 1000°C for 15 min and studied for porous structure (low-temp. adsorption of N2) and for SO2 adsorption capacity. The sp. surface of the activated C samples and SO2 adsorption capacity increased with increasing activation temp. Przedstawiono wyniki badań adsorpcji SO2 na adsorbencie węglowym otrzymanym z karbonizatu, powstałego w wyniku niskotemperaturowej pirolizy odpadów gumowych. Surowy karbnizat poddano aktywacji fizycznej w dwóch temperaturach. Scharakteryzowano strukturę porowatą na podstawie adsorpcji azotu. Zmiana parametrów struktury porowatej próbek otrzymanych w wyniku aktywacji fizycznej przy użyciu CO2 dobrze koreluje z wielkością adsorpcji SO2 oznaczonej metodą wagową. Mimo niskiego rozwinięcia powierzchni otrzymane adsorbenty cechują się bardzo dobrymi właściwościami sorpcyjnymi względem SO2. Ditlenek siarki stanowi antropogeniczne zanieczyszczenie powietrza emitowane z różnych źródeł przemysłowych. Przede wszystkim jego emisja jest wynikiem spalania paliw kopalnych oraz odpadów stałych zawierających siarkę. Obecność SO2 w atmosferze jest bardzo niekorzystna, gdyż przyczynia się do powstawania tzw. kwaśnych deszczy. Jednak oprócz swojego szkodliwego wpływu na środowisko ma również praktyczne zastosowanie. Używany jest w przemyśle spożywczym jako konserwant oraz antyutleniacz. Badania adsorpcji SO2 na adsorbentach węglowych rozpoczęły się prawie sto lat temu1) i trwają do dzisiaj2, 3). Według literatury czynnikiem mającym istotny wpływ na proces adsorpcji SO2 jest mikroporowatość adsorbentu, dlatego też spotyka się prace badające sorpcję tego gazu na zeolitach4, 5) i węglach aktywnych6, 7). Z punktu widzenia mechanizmu, sorpcja ditlenku siarki może mieć charakter fizyczny (oddziaływania van der Waalsa2), wiązania wodorowe lub, jak w przypadku zeolitów, oddziaływanie jon-dipol4) SO4 2- Na+) lub charakter chemiczny8, 9). [...]

Wpływ parametrów syntezy na wytrzymałość na ściskanie geopolimerów otrzymanych z popiołów lotnych DOI:10.15199/62.2017.9.21


  Etymologia słowa geopolimer pozwala rozłożyć ten termin na dwa człony. Człon geo sugeruje naturalne korzenie tego materiału, jednak z uwagi, że jest to substancja wytwarzana sztucznie upatruje się podobieństwa geopolimerów do struktury minerałów. Końcówka - polimer wskazuje na wielkocząsteczkową budowę, złożoną z wielu bliźniaczych jednostek nazywanych merami. Z praktycznego punktu widzenia geopolimeryzacja jest procesem pozwalającym wykorzystać stałe odpady glinokrzemianowe (różnego pochodzenia) oraz ciekłe, często silnie zasadowe roztwory soli krzemianowych, do syntezy trójwymiarowych polimerów nieorganicznych1). Geopolimery są uważane za materiały nowoczesne, jednak były wykorzystywane znacznie wcześniej. Znane są przedmioty, których wiek datowany jest na 25 tys. lat. Davidovits1) wysunął teorię, że już starożytni Egipcjanie używali technologii opartej na geopolimerach. Powszechnie uważa się, że bloki do budowy piramid były wyciosane z olbrzymich kamieni, a następnie transportowane na plac budowy. Nowa teoria podważa ten pogląd, tłumacząc, że bloki zostały wykonane z materiału zawierającego minerał krzemowy obfitujący w wapń oraz magnez2). Taki obraz powstawania legendarnych piramid jest jednak tematem spornym i wciąż ma wielu przeciwników. Dynamiczny rozwój badań geopolimerów sięga kilku ostatnich dekad. Zainteresowanie tymi materiałami wynika z bardzo dobrych właściwości mechanicznych i fizykochemicznych. Tworzywa te, w zależności od sposobu syntezy, mogą cechować się dużą twardością, wytrzymałością na ściskanie, mikroporowatością i małą gęstością. Są również stabilne termicznie, odporne chemicznie 1924 96/9(2017) Próbki geopolimerów otrzymano poprzez wymieszanie składników do uzyskania jednorodnej, gęstej, plastycznej masy. Tak uzyskaną masę umieszczano w znormalizowanej metalowej formie o wymiarach 160×40×40 mm do oznaczeń wytrzymałości beleczek cementowych18). Próbki pozostawiano na ok. 20 min, a następnie prze[...]

Mineralna karbonatyzacja wysokowapniowego popiołu lotnego w warunkach podwyższonej temperatury i ciśnienia DOI:10.15199/62.2017.9.37


  Około 45,9% światowych emisji ditlenku węgla otrzymanego w wyniku spalania paliw pochodzi ze spalania węgla1). Negatywnym aspektem związanym z wykorzystaniem węgla jest niski stopień utylizacji produktów powstałych po jego spaleniu. Jednym z tych produktów jest popiół lotny, którego roczna produkcja na świecie szacowana jest na ok. 500 mln t2). W zależności od kraju, współczynnik wykorzystania popiołu lotnego wynosi 3-57% przy średniej światowej 16%3). Szeroki opis technologii wykorzystania popiołu lotnego został podsumowany w literaturze3). Popiół lotny wykorzystywany jest w budownictwie, do rekultywacji kopalń i syntezy zeolitów oraz jako adsorbent do oczyszczania gazów spalinowych oraz usuwania metali toksycznych i innych składników ze ścieków2, 4). Jedną z metod wykorzystania ditlenku węgla jest mineralna karbonatyzacja, w wyniku której z gazu wytwarzane są stałe węglany5). Pierwszą grupę substratów używanych do procesu karbonatyzacji stanowią minerały zawierające wapń i/lub magnez. Ostatnio można również zaobserwować zainteresowanie badaniami nad mineralizacją skał bazaltowych i ultramaficznych6, 7). Druga grupa substratów, która może być stosowana do karbonatyzacji to odpady przemysłowe zawierające tlenki wapnia i/lub magnezu, w tym popiół lotny pochodzący ze spalania węgli kamiennych, popioły z odpadów komunalnych, popiół denny, alkaliczne roztwory solanki oraz odpady betonowe i cementowe8). Proces karbonatyzacji oparty jest na reakcji chemicznej, w wyniku której powstają węglany wapnia i/lub magnezu o wysokiej stabilności9). Proces chemiczny prowadzony jest w dwóch etapach. W pierwszym następuje uwodnienie tlenku wapnia/magnezu (1), a w drugim karbonatyzacja wodorotlenku wapnia/magnezu (2): C aO + H2O → Ca(OH)2 (1) M gO + H2O &#[...]

Izosteryczne ciepło sorpcji metanu na wybranych węglach kamiennych DOI:10.15199/62.2019.4.22


  Węgiel jest heterogeniczną skałą zbiornikową stanowiącą specyficzny kolektor dla gazu. Zgodnie z klasyfikacją IUPAC1) oraz Sing i współpr.2) w strukturze porowej węgla występuje cały zakres porowatości, od makroporów (>50 nm) i mezoporów (2-50 nm), po mikropory (<2 nm), a w zakresie mikroporów również ultramikropory (<0,8 nm). Z literatury wynika, że ponad 90% pustej przestrzeni w węglu stanowią pory o średnicy poniżej 1 nm, stąd węgiel rozpatrywany jest głównie jako materiał ultramikroporowaty3). Ultramikropory mają rozmiary porównywalne do rozmiarów cząsteczek sorbowanych gazów i decydują o tym, że węgiel ma dużą pojemność sorpcyjną, która zależy m.in. od stopnia jego metamorfizmu, składu macerałowego i mineralnego oraz parametrów fizycznych4-6). Udział makro- i mezoporów w węglu jest niewielki i nieznacznie wpływa na jego pojemność sorpcyjną, choć pory te mają znaczącą rolę w procesach transportu gazów7). Cechą specyficzną węgla jest brak bezpośredniego związku pomiędzy objętością porów a powierzchnią właściwą, stąd w aspekcie badań struktury porowej nie może on być rozpatrywany jako porowate ciało sztywne8, 9). Budowa strukturalna jednak znacząco wpływa na kinetykę zjawisk sorpcyjnych w węglu i innych materiałach węglowych pochodzenia zarówno naturalnego, jak i w syntetycznie wytworzonych10). Znajomość parametrów strukturalnych węgla, takich jak powierzchnia właściwa, wielkość i rozkład porów, jest kluczowa również z punktu widzenia jego wydobycia, wzbogacania oraz wykorzystania w energetyce. Jest również zasadniczym czynnikiem decydującym o efektywności sorpcji i desorpcji metanu11) oraz sekwestracji CO2 w pokładach węglowych12, 13). W literaturze występuje wiele prac dotyczących sorpcji gazów na węglu14, 15). Prace te dotyczą badań związanych z pozyskiwaniem metanu z pokładów węgla, zagrożeniami metanowym oraz wyrzutami metanu i skał oraz aspektami związanymi z sorpcją wymienną CH4/CO2 w związku z podziemną sekwestracją d[...]

Synteza geopolimerów z wykorzystaniem żużla wielkopiecowego DOI:10.15199/62.2019.2.23


  Dążenie do zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery doprowadziło do poszukiwania nowych rozwiązań w branży energetycznej i budowalnej. Branża cementowa w porównaniu z innymi gałęziami przemysłu jest niezwykle energochłonna1). Ponadto, zapotrzebowanie na cement w Polsce wzrasta średnio o 10% w skali rocznej, co zmusza producentów do poszukiwania nowych surowców, które pozwolą na zmniejszenie emisji ditlenku węgla do atmosfery. Procesy stosowane w przemyśle cementowym można przekształcić na bardziej przyjazne środowisku poprzez produkcję betonów geopolimerowych na bazie odpadów (popioły, żużel wielkopiecowy). Żużel wielkopiecowy jest produktem pobocznym, który powstaje podczas produkcji surówki z rudy żelaza. Jego skład opiera się w głównej mierze na glinianach i krzemianach wapnia, zarówno w formie krystalitów, jak i w stanie szklistym2). Oprócz glinianów i krzemianów znaczny wpływ na parametry żużla mają obecne w nim tlenki, głównie żelaza, manganu(II) i tytanu(IV). Rozwój technologii pozwala na otrzymanie żużla o pożądanym składzie na etapie wytopu surówki. Wykorzystanie granulowanego żużla wielkopiecowego jako substratu do produkcji cementu pozwala na częściowe zastąpienie cementu portlandzkiego jako materiału używanego w branży budowlanej3). Granulowany żużel wielkopiecowy jest nietoksycznym materiałem i może być dobrym surowcem do wytwarzania wartościowych geopolimerów4). Geopolimery to wykazujące podobieństwo do materiału ceramicznego nieorganiczne, polimeryczne materiały o wzorze standardowym M2O∙Al2O3∙4SiO2∙11H2O, w którym M oznacza kation metalu alkalicznego (Na+, K+, Cs+). Struktura Si-O-Al w geopolimerach 98/2(2019) 299 Mgr inż. Marta KAMIENOWSKA w roku 2018 ukończyła studia na Wydziale Energetyki i Paliw AGH Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszica w Krakowie w specjalności Clean Fossil and Alternative Fuels Energy. Jest doktorantką w Katedrze Chemii Węgla i Nauk o Środowisku Wydziału Ener[...]

 Strona 1