Przedstawiono wyniki badań procesu otrzymywania tripolifosforanu sodu (TPFS) metodą jednostopniową, z wykorzystaniem stężonego kwasu fosforowego. W przeprowadzonych próbach stosowano mieszaniny stężonych kwasów fosforowych ekstrakcyjnych i termicznego z sodą amoniakalną przy zachowaniu stosunku stechiometrycznego Na2O/P2O5 = 1,67. Kalcynację sporządzonych mieszanin przeprowadzono w stacjonarnym piecu elektrycznym w zakresie temp. 150-600°C co 50°C w czasie 2 h. Określono skład fazowy otrzymanych produktów prażenia metodą rentgenograficzną oraz oznaczono w nich zawartość P2O5. Badania pokazały, że można produkować TPFS ze stężonego kwasu fosforowego, a skład fazowy otrzymanego produktu uzależniony jest od temperatury kalcynacji i rodzaju użytego kwasu. Na tripolyphosphate [...]

  H3PO4 from the wet process was converted with Na2CO3 to Na5P3O10 at Na/P mole ratio 1.67 and 25-55°C by heating in a powder diffractometer with high temp. reaction chamber to study the phase transformations of the product. An occurrence of a liq.-phase at about 217°C was obsd. Przedstawiono wyniki badań otrzymywania tripolifosforanu sodu (TPFS) metodą jednostopniową z zastosowaniem ekstrakcyjnego kwasu fosforowego "Police". Sporządzono mieszankę, w której stopień neutralizacji kwasu fosforowego sodą amoniakalną wynosił 1,67. Skład fazowy mieszanki określono w badaniach in situ za pomocą dyfraktometru proszkowego z wysokotemperaturową komorą reakcyjną. W badaniach składu fazowego nie stwierdzono obecności Fazy II TPFS. Wykonano badania spektrometryczne przy użyciu techniki FT-IR oraz analizę termiczną. Zdjęcia mikroskopowe wykonane w trakcie ogrzewania próbki pozwalają stwierdzić, że faza ciekła zaczyna się już tworzyć w temp. ok. 217°C. Trifosforan pentasodu (tripolifosforan sodu, TPFS, Na5P3O10) występuje w postaci dwóch bezwodnych odmian polimorficznych określanych jako Faza I (odmiana wysokotemperaturowa) i Faza II (odmiana niskotemperaturowa)1-7). Przemiana polimorficzna Fazy II do Fazy I zachodzi w dosy. szerokim zakresie temp. 415.500?‹C, jednak najcz..ciej obserwuje si. j. pomi.dzy 450.500?‹C6, 7). Bezwodne fazy Na5P3O10 krystalizuj. w uk.adzie jednosko.nym. Fazy I i II ro.ni. si. tylko rozmiarami komorki elementarnej, ktora w obu przypadkach jest zbudowana z 4 jednostek strukturalnych. Parametry komorki elementarnej przedstawiono w tabeli 1. Table 1. Parameters of the elementary cell of sodium triphosphate2.4) Tabela 1. Parametry komorki elementarnej TPFS2.4) Faza a, nm b, nm c, nm ?ż = ?Á, ?‹ ?Ŕ, ?‹ I 0,9613 0,5342 1,9735 90,00 112,05 II 1,6005 0,5242 1,1253 90,00 93,05 Anion P3O10 [...]

  Two processes for prodn. of Na5P3O10 by spraying and new one-stage dry methods were compared from tech., ecology. and economic points of view by 2 various anal. procedures. The new process showed substantially higher tech., ecol. and economic efficiency. Dla klasycznej metody rozpyłowej dwustopniowej produkcji tripolifosforanu sodu (TPFS) i nowo opracowanej metody suchej jednostopniowej przedstawiono porównawcze oceny technologiczne, ekologiczne i ekonomiczne wykonane metodą oceny opcji technologicznych doboru najlepszej dostępnej techniki niepowodującej wzrostu kosztów BATNEEC (best available technologies not-entailing excessive costs) i metodą oceny kompleksowej jakości procesów technologicznych. Wyniki oceny BATNEEC wskazują na 13,3-proc. przewagę metody jednostopniowej suchej nad klasyczną. Ocena jakości technologicznej przyniosła bardzo wysoką punktację metody suchej jednostopniowej, o 40% wyższą od klasycznej metody produkcji TPFS. Nowo opracowana metoda stwarza szansę na znaczny postęp w zakresie zmniejszenia wpływu produkcji TPFS na środowisko naturalne. Jej zaletą jest to, że postęp ten został osiągnięty głównie dzięki zastosowaniu nowych rozwiązań technologicznych i projektowych, a więc podstawowych elementów działań proponowanych w metodyce czystszych produkcji. Porównanie metod produkcji TPFS Klasyczna technologia rozpyłowo-piecowa Klasyczny proces produkcji TPFS metodą dwustopniową1-4) składa się z części mokrej i suchej (rys. 1). Zwykle do produkcji TPFS sto188 96/1(2017) sowany jest kwas fosforowy termiczny lub oczyszczony ekstrakcyjny i węglan sodu. Pierwszym etapem produkcji jest neutralizacja kwasu fosforowego węglanem sodu lub wodorotlenkiem sodu, przebiegająca wg reakcji (1): (1) Stopień zobojętnienia jest ściśle kontrolowany, by zachować pożądany stosunek stechiometryczny surowców. Stosunek molowy Na2O/P2O5 (TM) wynosi 1,67. Otrzymane w wyniku neutralizacji ortofosforany sodu ulegają podczas su[...]

  Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu chemicznego składu kwasu fosforowego, zwłaszcza zawartości w nim pierwiastków metalicznych oraz siarczanów, na proces otrzymywania tripolifosforanu sodu (TPFS). W wyniku neutralizacji kwasów fosforowych ekstrakcyjnych i kwasu termicznego sodą amoniakalną otrzymano mieszanki, które kalcynowano w stacjonarnym piecu elektrycznym w temp. 300-550°C przez 60 min. Badania rentgenograficzne wykazały, że skład fazowy otrzymanego produktu jest w dużym stopniu uzależniony od zawartości zanieczyszczeń występujących w kwasie. Obecność zanieczyszczeń przyspiesza lub opóźnia proces tworzenie się TPFS, a w pewnych przypadkach całkowicie go hamuje. Com. H3PO4 samples were analyzed for metal ions and impurities and then neutralized with Na2CO3 to Na5P3O10. After calcination at 300-550°C and grinding, the product was analyzed for chem. and phase compn. Tripolifosforan sodu TPFS (Na5P3O10) ze względu na szeroki zakres właściwości fizykochemicznych znajduje zastosowanie w branży chemicznej oraz innych gałęziach przemysłu. Należy on do podstawowych aktywnych wypełniaczy nowoczesnych środków myjących i piorących (detergentów). Do tego celu wykorzystuje się ponad 70% produkowanego na świecie TPFS. Zdolności sekwestrujące, peptyzowanie zawiesin oraz działanie buforujące i antykorozyjne powodują, że TPFS jest także stosowany m.in. do zmiękczania wody, w przemyśle spożywczym, kosmetycznym oraz w technologii wzbogacania rud i kaolinu1-5). Do produkcji TPFS może być stosowany kwas fosforowy termiczny lub ekstrakcyjny oczyszczony oraz węglan sodu lub wodorotlenek sodu. Parametry kalcynacji (temperatura i czas) odgrywają zasadniczą rolę w tym procesie, jednak nie są to jedyne czynniki mające decydujący wpływ na proces tworzenia się TPFS i jego przemiany fazowe. W przypadku mieszanek sporządzonych z kwasów fosforowych ekstrakcyjnych duży wpływ mają zanieczyszczenia, które przyśpieszają lub opóźniają proces [...]

  Przedstawiono technologiczną koncepcję uniwersalnej instalacji małotonażowej o skali produkcji do 500 t fosforanów spożywczych na rok. W instalacji będą mogły być produkowane zamiennie krystaliczne ortofosforany jednoi dwusodowe oraz jedno- i dwuwapniowe. Omówiono parametry technologii, oszacowano koszty produkcji poszczególnych fosforanów. Uwzględniając ceny rynkowe fosforanów spożywczych stwierdzono, że wszystkie analizowane produkcje mogą się okazać atrakcyjne ekonomicznie. Okres zwrotu nakładów inwestycyjnych zyskiem brutto wynosi ok. 1 rok. Przedstawione rozwiązanie może stanowić interesującą alternatywę dla dużych zakładów mięsnych, w których zapotrzebowanie na sole fosforowe jest relatywnie duże. A technolog. process for versatile prodn. of NaH2PO4, Na2HPO4, Ca(H2PO4)2 and CaHPO4 by reaction of H3PO4 with Na2CO3 or CaCO3 in aq. dispersion was developed. Material balances and economic calcn. for a small prodn. plant (capacity 500 t/yr) were performed. We wcześniejszych pracach badano możliwości otrzymywania kwasu fosforowego z hydroksyapatytu pochodzącego z termicznej utylizacji półproduktów kostnych i mięsno-kostnych1-8). Uzyskano kwas fosforowy i fosforany wapnia oraz sodu o jakości spożywczej2, 9-11). W przemyśle mięsnym stosowane są duże ilości fosforanów spożywczych. Dodawane są one w postaci stałej do masy mięsnej i lodu, po czym całość jest mieszana w mieszalniku do odpowiedniej konsystencji. Ilość dodawanych fosforanów wynosi 0,5 kg/100 kg masy Prof. dr hab. Zygmunt KOWALSKI, profesor zwyczajny Politechniki Krakowskiej w roku 1969 ukończył studia na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jest kierownikiem Katedry Technologii Nieorganicznej i Biotechnologii Środowiska i dziekanem Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Specjalność - technologia nieorganiczna i ochrona środowiska. Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej Politechniki Krakowskie[...]

  Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych i przemysłowych, które wykazały, że proces hydrolizy miazgi mięsno-kostnej i otrzymywania na bazie uzyskanego hydrolizatu suszonych protein jest możliwy do zastosowania w warunkach przemysłowych. Badano możliwość zatężania roztworów białkowych za pomocą technik membranowych oraz stacji wyparnej. Techniki membranowe pozwalają zatężyć hydrolizat do ok. 20% suchej masy, a stacja wyparna do ok. 30%. Najkorzystniejszym rozwiązaniem na potrzeby technologii otrzymywania suszonych protein jest suszarka trójstopniowa z wbudowanym złożem fluidalnym. Produkt otrzymany w wyniku procesu suszenia w tym urządzeniu spełniał wszelkie parametry fizykochemiczne produktu rynkowego. Zadowalająca była również rozpuszczalność tak otrzymanych protein pylistych, dzięki funkcji aglomeracji, jaką ma ten typ suszarki. Pork meat-and-bone mince was hydrolyzed in presence of MeCH(OH)COOH at 100-120°C. The hydrolyzates were purified under lab. and industrial conditions by microfiltration through Al2O3/TiO2 membranes (3.1 bar) and treatment with H2O2 at pH 6.3, then concd. by evapn. or ultrafiltration and dried by spraying et 220°C in rotating drum system at 210°C or in a fluidized-bed drier. The concg. hydrolyzates by evapn. and drying in a fluidized-bed drier were the most efficient operations. The dusty product contained 93.5- 95.5% of proteins and 2-3% of fat and showed a good soly. in H2O, grain size about 300 μm and bulk d. 0.22-0.26 g/mL. Hydrolizaty białkowe otrzymuje się z surowców mięsnych w procesach hydrolizy chemicznej i enzymatycznej. Stosuje się zarówno kwasową, jak i zasadową metodę hydrolizy chemicznej. Jest to proces wysokotemperaturowy, który powinien przebiegać w środowisku silnie kwasowym (pH poniżej 1) lub silnie alkalicznym (pH powyżej 12), w temp. 80-100°C, przez 6-18 h. Produktem są hydrolizaty białkowe nieżelujące, mające zastosowanie głównie jako dodatki smakowozapachowe w przet[...]

  Opracowano założenia technologiczno-aparaturowe otrzymywania hydrolizatu białkowego żelującego i protein pylistych z wieprzowej tkanki mięsno-kostnej, pochodzącej ze zmielenia kości wieprzowych. Stwierdzono, że optymalne parametry procesu wynoszą: stosunek masowy tkanki mięsno-kostnej do wody 1,7, temp. 120°C, ciśnienie 3,0 bar, czas procesu ok. 105 min. Zawartość białka w otrzymanym hydrolizacie wynosiła średnio 11,6%. Hydrolizat był biały lub kremowy i charakteryzował się wysoką zdolnością żelowania. Zaplanowano, że instalacja będzie w stanie przerobić do 30 t miazgi mięsno-kostnej w ciągu doby. Z ilości tej można uzyskać ok. 36 t/d hydrolizatu białkowego (ok. 2,2 t/d suszonych protein), ok. 2 t/d tłuszczu spożywczego, ok. 7 t/d drobnych kostek i ok. 12,5 t/d mułku kostnego. Dokonano również wyceny kosztów realizacji inwestycji i produkcji protein oraz oszacowano opłacalność realizacji inwestycji dla różnych poziomów produkcji. W przypadku uzyskania zdolności przerobu ok. 10 t/d tkanki mięsno-kostnej i 33% wykorzystania zdolności produkcyjnej, inwestycja zwróci się w 13. roku eksploatacji instalacji. Przy pełnych nakładach i uzyskaniu 100% poziomu zdolności produkcyjnej 30 t/d, nakłady zwrócą się w 3. roku eksploatacji. Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki Zygmunt Kowalski*, Marcin Banach, Agnieszka Makara Technologia produkcji hydrolizatów białkowych i suszonych protein z tkanki mięsno-kostnej Technology for manufacturing protein hydrolyzates and dried proteins of meat-bone tissue Dr inż. Marcin BANACH - notkę biograficzną i fotografię Autora drukujemy w bieżącym numerze na str. 1282. Mgr inż. Agnieszka MAKARA - notkę biograficzną i fotografię Autorki drukujemy w bieżącym numerze na str. 1282. Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej, Politechnika Krakowska, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, tel.: (12) 628-27-16, fax: (12) 628-20-36, e-mail: zkow@chemia.pk.edu.pl Prof. dr hab. Zygmunt KOWALSKI, prof[...]

  Przedstawiono nowe technologie produkcji tripolifosforanu sodu (TPFS) oraz nową opracowaną w Instytucie Chemii i Technologii Nieorganicznej Politechniki Krakowskiej metodę otrzymywania tripolifosforanu sodu o podwyższonej i wysokiej gęstości nasypowej oraz technologię otrzymywania TPFS metodą suchą jednostopniową. A review, with 80 refs. The new technol. for manufg. high and medium bulk d. Na5P3O10 including a single-dry method was presented. Jednym z najważniejszych skondensowanych fosforanów jest tripolifosforan sodu (trifosforan(V) pentasodu, Na5P3O10), który po raz pierwszy został opisany w 1895 r. przez Schwarza. Od 1940 r. jest on masowo produkowany na całym świecie i stosowany jako komponent środków czystości1). W państwach Unii Europejskiej zużywa się rocznie ok. 110 tys. t fosforanów będących składnikami detergentów. Polacy w ciągu roku wykorzystują prawie 200 tys. t proszków do prania, co odpowiada ok. 12 tys. t fosforanów2, 3). W latach osiemdziesiątych XX w. TPFS w detergentach zaczęto zastępować zeolitem 4A. Powodem było przekonanie o decydującym wpływie fosforu z TPFS na eutrofizację wód. Zeolit 4A nie ma jednak tylu ważnych właściwości użytkowych co TPFS. Charakteryzują go wyłącznie dobre właściwości kompleksujące4, 5). Analiza LCA potwierdziła, że stosowanie TPFS jest mniej szkodliwe dla środowiska naturalnego niż stosowanie zeolitów. Powszechne wykorzystywanie w ostatnich latach zeolitu 4A w środkach czystości doprowadziło do zwiększenia masy osadów ściekowych o ok. 15%, a zawarte w nich glinokrzemiany nie mają wartości użytkowej6, 7). Rynek detergentów wprowadził swoje wymagania dotyczące jakości i receptury surowców stosowanych do produkcji środków czystości. Detergenty ewoluowały pod względem składu, formy i dawkowania w procesach prania i czyszczenia. Dla każdego rodzaju produktu zdefiniowano parametry procesu produkcyjnego i szczegółowe specyfikacje surowców. W produkcji nowoczesnych środków chemii g[...]

  Przedstawiono metodykę oceny opcji BATNEEC (best available technology not entailing excessive costs), zastosowaną dla różnych technologii składowania odpadów komunalnych. Zakres pracy obejmował wybór opcji oraz kryteriów ich oceny. Podstawą wyboru opcji były różne rozwiązania technologii składowania odpadów komunalnych. Do oceny skutków realizacji wybrano konsekwencje ekologiczne, techniczne i ekonomiczne wdrożenia poszczególnych opcji. Przedstawiona metodyka analizy opcji pozwala na porównawczą analizę różnych wariantów i rozwiązań technologicznych w gospodarce odpadami. Wśród technologii składowania najwyżej oceniono opcję składowania odpadów przetworzonych w procesie mechaniczno- biologicznego przetwarzania, dodatkowo z odzyskiem gazu składowiskowego. Jako najmniej korzystny wariant w ocenie opcji BATNEEC wybrano wariant składowania odpadów wraz z emisją gazu składowiskowego. Five technols. for processing municipal wastes were compared to select the best available technol. not entailing excessive costs. The first place in the ranking was taken by the selective collection, classification and storage of wastes suitable for recycling. Prof. dr hab. inż. Zygmunt KOWALSKI, profesor zwyczajny Politechniki Krakowskiej, w roku 1969 ukończył studia na Wydziale Matematyki, Fizyki i Chemii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jest kierownikiem Katedry Technologii Nieorganicznej i Biotechnologii Środowiska i dziekanem Wydziału Inżynierii i Technologii Chemicznej Politechniki Krakowskiej. Specjalność - technologia chemiczna nieorganiczna i ochrona środowiska. Instytut Chemii i Technologii Nieorganicznej, Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków, tel.: (12) 628-28-61, fax: (12) 628-20-36, e-mail: zkow@chemia.pk.edu.pl * Autor do korespondencji: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki Zygmunt Kowalski*, Agnieszka Generowicz, Agnieszka Makara Ocena technologii składowania odpadów komunal[...]

  Three com. coagulants were used for purifn. of pig slurry filtrate by flocculation at room temp. for 45 min. The color intensity, turbidity, chem. O2 demand and P content were detd. by std. methods. The Fe2(SO4)3 and FeCl3-based coagulants were more efficient than the Al-based one. The optimum flocculation time was 5-15 min. Przedstawiono wyniki badań dotyczące wpływu czasu flokulacji na skuteczność oczyszczania filtratu z gnojowicy świńskiej. Jako koagulanty zastosowano handlowe preparaty na bazie siarczanu(VI) żelaza(III), chlorku żelaza- (III) i chlorku poliglinu. Filtrat użyty w eksperymencie otrzymano w wyniku fizykochemicznej obróbki gnojowicy, a następnie jej rozdziału metodą filtracji ciśnieniowej. Stwierdzono, że optymalny czas flokulacji jest różny w zależności od rodzaju i dawki koagulanta, przy czym w przypadku oczyszczania filtratu z gnojowicy świńskiej korzystne jest stosowanie krótkich czasów flokulacji, najlepiej do 15 min. Flokulacja trwająca dłużej niż 25 min prowadziła do częściowej desorpcji zanieczyszczeń. Duża koncentracja przemysłowych ferm trzody chlewnej stosujących bezściołowe technologie utrzymania zwierząt generuje znaczne ilości produktów ubocznych w postaci gnojowicy, która jest płynną polidyspersyjną mieszaniną kału (ok. 40%), moczu (ok. 60%), niestrawionych resztek paszowych oraz wody stosowanej do usuwania odchodów i utrzymania higieny pomieszczeń inwentarskich1-3). W ujęciu prawnym4) gnojowica jest nawozem naturalnym przeznaczonym do rolniczego wykorzystania i dlatego najwłaściwszym jej zagospodarowaniem (zarówno pod względem ekonomicznym, jak i ekologicznym) jest jej użycie do nawożenia użytków rolnych. Jednakże ze względu na ograniczenia agrotechnicznych terminów stosowania gnojowicy (od l marca do 30 listopada)5) oraz limity jej dawek (170 kg azotu w czystym składniku na 1 ha użytków rolnych na rok)4) często pojawiają się trudności w zagospodarowaniu jej nadwyżek2) zwłaszcza na obszara[...]