Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 2

Modelowe badania nasycania sorbentu węglowego gazem z uwzględnieniem geometrii przestrzennej ziaren

Model studies on saturation of a coal sorbent with gas taking into account the geometry of spatial grains

10.15199/62.2018.2.17

nr katalogowy: 112291
10.15199/62.2018.2.17

Streszczenie

Przedstawiono rozważania dotyczące transportu gazowego sorbatu w porowatym sorbencie. Przeanalizowano znane rozwiązania analityczne równania dyfuzji Ficka z czynnikiem sorpcji dla różnych geometrii ziaren: warstwy płasko-równoległej, cylindra oraz kuli. Opracowano numeryczne rozwiązanie równania Ficka z czynnikiem sorpcji dla prostopadłościanu. Przeprowadzono eksperyment sorpcji metanu na ziarnach węgla kamiennego o klasie ziarnowej 0,315-0,4 mm. Ziarna użyte w doświadczeniu przebadano stereologicznie w celu określenia statystycznych parametrów opisujących ich kształt. Mniejsze niepewności związane z przybliżeniem rzeczywistych kształtów ziaren kształtami modelowymi dotyczyły opisania ziaren kształtem prostopadłościennym niż kulistym. Badania sorpcyjne pozwoliły na zarejestrowanie pełnego czasowego przebiegu nasycania ziaren węgla metanem. Do zarejestrowanego przebiegu, metodą najmniejszych kwadratów dopasowano funkcję analityczną dla przybliżenia kształtów ziaren kulami oraz rozwiązanie numeryczne dla przybliżenia prostopadłościanami. Otrzymane współczynniki dyfuzji różniły się o ok. 30%.

Abstract

Hard coal grains with diams. 0.315-0.400 mm were used to study the kinetics of their satn. with CH4. The results were compared with theor. data obtained for models of (i) spherical or (ii) cuboidal grains. The model (i) described well the real process.

Bibliografia

[1] K. Kupiec, M. Gwadera, Chem. Eng. Process.: Process Intensification 2013, 65, 76, http://dx.doi.org/10.1016/j.cep.2012.12.003.
[2] A. Pajdak, K. Godyń, M. Kudasik, T. Murzyn, Poland, Environ. Earth Sci. 2017, 76, 389, http://dx.doi.org/10.1007/s12665-017-6724-4.
[3] A. Pajdak, M. Kudasik, Studia Geotechnica Mechanica 2017, 39, nr 2, 51, https://doi.org/10.1515/sgem-2017-0015.
[4] J. Topolnicki, M. Kudasik, B. Dutka, Fuel Process. Technol. 2013, 113, 67.
[5] N. Skoczylas, J. Topolnicki, Int. J. Oil Gas Coal Technol. 2016, 12, nr 4, 412.
[6] N. Skoczylas, Adsorption Sci. Technol. 2015, 33, nr 9, 769.
[7] J. Crank, The mathematics of diffusion, Brunel University Uxbridge, Clarendon Press, Oxford 1975.
[8] N. Skoczylas, Gosp. Surowcami Mineralnymi Mineral Resources Manage. 2016, 32, nr 2, 153.
[9] M. Wierzbicki, N. Skoczylas, M. Kudasik, Studia Geotechnica Mechanica 2017, 39, nr 2, 81.
[10] M. Wierzbicki, N. Skoczylas, Arch. Mining Sci. 2014, 59, nr 4, 1023.
[11] M. Kudasik, N. Skoczylas, Meas. Sci. Technol. 2017, 28, nr 10, Article Number 105901.
[12] N. Skoczylas, M. Wierzbicki, Arch. Mining Sci. 2014, 59, nr 4, 1119.
[13] M. Kudasik, N. Skoczylas, A. Pajdak, Energies 2017, 10, nr 5, Article Number 661.
[14] M. Gawor, N. Skoczylas, Transport Porous Media 2014, 101, 269.
[15] N. Skoczylas, M. Kudasik, M. Wierzbicki, T. Murzyn, Studia Geotechnica Mechanica 2015, 37, nr 1, 85.
[16] M. Kudasik, N. Skoczylas, J. Sobczyk, J. Topolnicki, Meas. Sci. Technol. 2010, 21, nr 8, Article Number 085402.
[17] D.P. Timofiejew, Adsorptionskinetik, VEB, Leipzig1967.
[18] K. Oleszko, Odwzorowanie obiektów w przestrzeni trójwymiarowej przy wykorzystaniu metod analizy i przetwarzania obrazów cyfrowych w zastosowaniach geologiczno-górniczych, praca doktorska, niepubl., AGH, Kraków 2015.
[19] K. Oleszko, M. Młynarczuk, L. Sitek, L. Staš, Eng. Geol. 2015, 196, 286.
[20] M. Kudasik. Meas. Sci. Technol. 2016, 27, nr 3, 035903.
[21] M. Kudasik, Adsorption 2017, 23, nr 4, 613.
[22] R. Pini, S. Ottiger, A. Rajendran, G. Storti, M. Mazotti, Adsorption 2006, 12, 393.
[23] P. Baran, J. Rogozinska, K. Zarebska, S. Porada, Przem. Chem. 2014, 93, nr 12, 2008.
[24] A. Busch, Y. Gensterblum, B.M. Krooss, Energy Fuels 2007, 21, nr 3, 1640.
[25] K. Czerw, K. Zarębska, B. Buczek, P. Baran, Adsorption 2016, 22, 4.
[26] P. Baran, J. Cygankiewicz, K. Zarębska, J. CO2 Util. 2013, 3-4, 44.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-2 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2018-2

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma