Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2020 - zeszyt 1

Zarodkowanie i wzrost kryształów struwitu w obecności związków boru, kobaltu, manganu i molibdenu w procesie odzyskiwania fosforanów ze ścieków z hodowli zwierząt

Nucleation and growth of struvite crystals in presence of B, Co, Mn and Mo in a continuous process for recovery of phosphates(V) from animal farm wastewaters

10.15199/62.2020.1.23

nr katalogowy: 124479
10.15199/62.2020.1.23

Abstract

Struvite was pptd. from NH4H2PO4, MgCl2∙6H2O, and B3+, Mn2+, Co2+ and Mo6+-ions-contg. aq. solns. to det. kinetic parameters of the continuous struvite reaction crystn. calcd. by using Rojkowski exponential size-dependent growth rate model. With the increase of B, Co and Mo ions concns., the d. of nuclei decreased advantageously but increased with the increase in Mn ion concn. Linear growth rate of the nuclei increased with B, Co and Mo ions concn. increase but decreased with the increase of Mn ion concn. The relatively stable and narrow range nucleation rates were obsd. (1012–1013 1/(s·m3)) which was not affected by pH raise, elongation of residence time and redn. of phosphate(V) ions concn. in a feed stream of crystallizer. Good consistence of obtained struvite reaction crystallization kinetics of model mixts. with the real cattle liq. manure was obsd.

Wyznaczono kinetykę ciągłej krystalizacji strąceniowej struwitu z wodnych roztworów jonów fosforanowych(V), zawierających dodatkowo charakterystyczne dla gnojowicy zanieczyszczenia, takie jak związki boru, kobaltu, manganu i molibdenu. Do obliczeń parametrów szybkości zarodkowania i wzrostu kryształów struwitu wykorzystano model kinetyki dla idealnego krystalizatora MSMPR (mixed suspension, mixed product removal), zakładający zależność szybkości wzrostu kryształów od ich wielkości RE SDG (Rojkowski exponential, size-dependent growth). Stwierdzono, że ze wzrostem stężenia związków boru, kobaltu i molibdenu gęstość populacji zarodków struwitu korzystnie zmalała, a w obecności związków manganu zwiększyła się. Liniowa szybkość wzrostu tych zarodków zwiększyła się analogicznie, a w obecności manganu niekorzystnie zmalała. W taki sam sposób, w zależności od stężenia zanieczyszczeń, zmieniała się szybkość zarodkowania struwitu. W obecności tych zanieczyszczeń liniowa szybkość wzrostu pełnowymiarowych kryształów struwitu przyjmowała duże wartości (1,31·10-8-2,24·10-8 m/s). Negatywnie na tę szybkość wpłynęło podwyższenie pH środowiska, korzystnie zaś obniżenie stężenia jonów fosforanowych(V) na wejściu do krystalizatora. Średni rozmiar 150 99/1(2020) Prof. dr hab. inż. Andrzej MATYNIA w roku 1970 ukończył studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Jest profesorem zwyczajnym tego wydziału. Specjalność - technologia chemiczna nieorganiczna oraz inżynieria chemiczna i procesowa, krystalizacja masowa z roztworów, konstrukcja krystalizatorów i projektowanie procesowe. Dr hab. inż. Krzysztof PIOTROWSKI, prof. PŚ, w roku 1997 ukończył studia na Wydziale Chemicznym Politechniki Śląskiej w Gliwicach. Jest adiunktem w Katedrze Inżynierii Chemicznej i Projektowania Procesowego tej uczelni. Specjalność - modelowanie procesów inżynierii chemicznej, w szczególności kinetyki krystalizacji z reakcją chemiczną. k[...]

Bibliografia

[1] Praca zbiorowa, Animal manure recycling. Treatment and management (red. S.G Sommer, M.L Christensen, T. Schmidt, L.S. Jensen), Wiley, New Delhi 2013.
[2] M.M. Rahman, M.A.M. Salleh, U. Rashid, A. Ahsan, M.M. Hossain, C.S. Ra, Arabian J. Chem. 2014, 7, 139.
[3] Y.H. Liu, J.H. Kwag, J.H. Kim, C.S. Ra, Desalination 2011, 277, 364.
[4] M.M. Rahman, Y.H. Liu, J.H. Kwag, C.S. Ra, J. Hazard. Mater. 2011, 186, 2026.
[5] B. Tansel, G. Lunn, O. Mouje, Chemosphere 2018, 194, 504.
[6] A. Kozik, N. Hutnik, K. Hoffmann, M. Huculak-Mączka, Przem. Chem. 2015, 94, 938.
[7] K.S. Le Corre, E. Valsami-Jones, P. Hobbs, S.A. Parsons, Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2009, 39, 433.
[8] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, Przem. Chem. 2018, 97, 294.
[9] N. Hutnik, A. Staclik, K. Piotrowski, Mat. 45th Int. Conf. of Slovak Society of Chemical Engineering, Tatranské Matliare, Slovakia, 2018, 80.
[10] M. Latifian, J. Liu, B. Mattiasson, Environ. Technol. 2012, 33, 2691.
[11] J.W. Mullin, Crystallization, Butterworth-Heinemann, Oxford 1993.
[12] Z. Rojkowski, Krist. Tech. 1977, 12, 1121.
[13] J. Koralewska, K. Piotrowski, B. Wierzbowska, A. Matynia, Chin. J. Chem. Eng. 2009, 17, 330.
[14] A. Stanclik, N. Hutnik, K. Piotrowski, A. Matynia, Chem. Papers 2019, 73, 555.
[15] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, A. Matynia, Mat. 46th Int. Conf. of Slovak Society of Chemical Engineering, Tatranské Matliare, Slovakia 2019, 1.
[16] A. Kozik, N. Hutnik, B. Wierzbowska, K. Piotrowski, A. Matynia, Int. J. Chem. Eng. Appl. 2016, 7, 47.
[17] A. Kozik, N. Hutnik, K. Piotrowski, A. Matynia, Chem. Eng. Res. Des. 2014, 92, 481.
[18] A. Kozik, N. Hutnik, J. Podworny, A. Gerle, A. Mazienczuk, A. Matynia, Przem. Chem. 2014, 93, 559.
[19] A.D. Randolph, M.A. Larsen, Theory of particulate processes. Analysis and techniques of continuous crystallization, Academia Press, New York 1988.
[20] K. Machej, K. Piotrowski, Inż. Ap. Chem. 2001, 40, nr 5, 17.
[21] N. Hutnik, A. Stanclik, K. Piotrowski, A. Matynia, Materiały prezentowane na Międzynarodowym Seminarium Naukowo-Technicznym "Chemistry for Agliculture", Karpacz 2019.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2020-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-1 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-10 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-11 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł
PRZEMYSŁ CHEMICZNY- e-zeszyt (pdf) 2020-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	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

2020-1

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma