Wyniki 1-10 spośród 12 dla zapytania: authorDesc:"RENATA KĘDZIOR"

Concentration of chain carriers in the propane combustion. Stężenie nośników łańcucha w procesie spalania propanu


  Combustion of PrH in air was simulated numerically. The concn. changes of H, O and OH chain carriers were detd. The steady-state concns. of the carriers were reached near the flammability limits. Analizowano zachowanie się trzech głównych nośników łańcuchów: H, O i OH w pobliżu granic palności w procesie spalania propanu. Obliczenia zostały wykonane przy użyciu programu Chemkin Pro Release 15101. Szybkości tworzenia oraz szybkości zmiany stężenia nośników śledzono przy różnym składzie początkowym mieszanki węglowodór-powietrze, przyjmując jako warunki startowe prowadzenia symulacji temp. 298 K i ciśnienie 101,325 kPa. Wykazano, że stężenia oraz szybkości zmiany stężenia nośników osiągają niskie wartości, dla mieszanek o składach zbliżonych do składów granicznych. Oznacza to, że w otoczeniu granicy palności nośniki łańcuchów osiągają swoje stacjonarne stężenia. �Otrzymane wyniki pozwalają na podjęcie próby uproszczenia opisu procesu spalania wykorzystując teorię stanu stacjonarnego.Spalanie jest obecne w wielu procesach przemysłowych i zapewnia ok. 80% całkowitego zapotrzebowania na energię. Pozostałe 20% uzyskiwane jest z innych źródeł, takich jak energia nuklearna lub odnawialne źródła energii1). W przykładowo przedstawionym scenariuszu2) średniego wzrostu gospodarki światowej, w 2100 r. wciąż ponad połowa energii będzie pochodziła ze spalania paliw. Mimo tak wielkiego znaczenia tego procesu pozostaje ono wciąż słabo poznane od strony teoretycznej i stanowi olbrzymie zagrożenie dla środowiska naturalnego3). Wybitnie interdyscyplinarny charakter spalania sprawia, że poznanie jego natury nie jest zadaniem łatwym. Wpływa na to niezwykła złożoność procesu, który [...]

Dlaczego związki fosforoorganiczne mogą być skutecznymi wielofunkcyjnymi inhibitorami korozji stali węglowej w obojętnych środowiskach wodnych? DOI:10.15199/40.2017.5.3


  W pracy przedstawiono wyniki badań elektrochemicznych i antyosadowych wybranych związków fosforoorganicznych mogących stanowić bazę do opracowania wielofunkcyjnych inhibitorów korozji stali w obojętnym środowisku wodnym. Słowa kluczowe: organiczne inhibitory korozji, związki fosforoorganiczne, stal 1. Wstęp Problemy związane z korozja są nieodłącznie związane z rozwojem cywilizacji. Procesy korozji przebiegają samorzutnie wskutek termodynamicznej nietrwałości materiałów (metali) w otaczającym je środowisku. Korozji nie można całkowicie zahamować, ale można ją w znacznym stopniu ograniczyć poprzez racjonalny dobór materiałów konstrukcyjnych i warunków ich użytkowania, projektowanie nowych materiałów konstrukcyjnych, a także powszechne stosowanie odpowiednich metod ochrony. Wśród metod ochrony przed korozją szczególne miejsce zajmuje ochrona inhibitorowa dzięki swojej prostocie, uniwersalności i efektywności. Od lat 70. ubiegłego stulecia zaczęto stosować związki organiczne jako inhibitory korozji. Wówczas nastąpił gwałtowny wzrost doniesień o opracowaniu i stosowaniu nowych organicznych inhibitorów w skład których wchodzą związki organiczne. W świetle znanych teorii o właściwościach inhibitorowych związków organicznych w środowisku wodnym decyduje zdolność do adsorpcji na powierzchni oraz właściwości fizyczne tworzących się warstw adsorpcyjnych związku lub produktów reakcji chemicznych na powierzchni metalu. Ilościowe ujęcie wpływu inhibitorów organicznych na hamowanie procesu korozji metali w opisanych warunkach jest bardzo trudne i wymaga wprowadzenia empirycznych współczynników w stosowanych równaniach. Obecnie li- The work presents the results of a study of selected electrochemical and anti-scaling organophosphate compounds which may constitute a basis for the development of multifunctional corrosion inhibitors of stainless steel in neutral water environments. Keywords: organophosphate compounds, organic corrosion inhibito[...]

Wyznaczanie temperatury samoprzyspieszającego rozkładu mieszanin cetanu i azotanu 2-etyloheksylu w kalorymetrze adiabatycznym DOI:10.15199/62.2017.10.13


  Według analiz prowadzonych m.in. przez Cokera1) oraz Rynga2) jedną z najczęstszych przyczyn powstawania wypadków w przemyśle chemicznym jest niekontrolowany przebieg reakcji egzotermicznej (thermal runaway reaction). Zachodzi on, gdy szybkość produkcji energii (na sposób ciepła) w wyniku egzotermicznej reakcji chemicznej zachodzącej w materiale przekroczy możliwości oddawania jej do otoczenia. Nadmiarowe ciepło, które nie może być już odebrane akumuluje się w materiale i prowadzi do wzrostu temperatury masy reakcyjnej. Zgodnie z prawem Arrheniusa powoduje to wtórnie wzrost szybkości reakcji, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu szybkości produkcji energii. Cykl ten powtarza się, prowadząc do coraz szybszego przebiegu reakcji. Jeżeli zakumulowana w materiale energia będzie odpowiednio duża, może doprowadzić do wysokiej prężności par lub dekompozycji substancji i utworzenia produktów gazowych. Produkty te mogą być silnie toksyczne i zagrażać bezpieczeństwu ludzi oraz prowadzić do skażenia środowiska naturalnego. W skrajnych przypadkach może dojść do wybuchu termicznego (thermal explosion). Niekontrolowany przebieg reakcji egzotermicznej jest szczególnie niebezpieczny w przypadku obrotu substancjami niestabilnymi termicznie (np. nadtlenki organiczne), w przypadku których nawet niewielka ilość zakumulowanej energii może prowadzić do gwałtownych reakcji rozkładu. W celu ograniczenia występowania niekontrolowanego przebiegu reakcji egzotermicznych, a w konsekwencji wzrostu bezpieczeństwa, wraz z regulacjami ONZ3) wprowadzono krytyczny parametr temperaturowy określający granicę bezpiecznego przechowywania oraz transportowania substancji. Jest nim temperatura samoprzyspieszającego rozkładu SADT (self-accelerating decomposition temperature), definiowana jako najniższa temperatura, w której może wystąpić samoprzyspieszający rozkład substancji w op[...]

Model procesu absorpcji tlenków azotu w obecności nadtlenku wodoru


  Opracowano model absorpcji tlenków azotu w rozcieńczonym roztworze kwasu azotowego( V) z dodatkiem nadtlenku wodoru, a następnie przeprowadzono symulację tego procesu, uwzględniając różne stężenia kwasu azotowego( V) oraz nadtlenku wodoru. Sprawdzono tym samym założenie, że powstający podczas absorpcji tlenków azotu nietrwały kwas azotowy(III) może być skutecznie dotleniany w roztworach kwaśnych za pomocą nadtlenku wodoru. NOx absorption in H2O2-contg. dil. HNO3 was modeled under packed absorption column condition at varying HNO3 and H2O2 concns. The oxidn. of HNO2 in soln. was assumed. W związku ze szkodliwym działaniem tlenków azotu na środowisko naturalne (kwaśne deszcze, smog fotochemiczny, niszczenie powłoki ozonowej) konieczne jest znalezienie skutecznej i korzystnej metody ich usuwania. Metody oparte na redukcji katalitycznej pozwalają na usunięcie NOx w dużym stopniu, jednak metody absorpcyjne umożliwiają usuwanie tych tlenków z jednoczesnym wytworzeniem produktu, który może zostać wykorzystany. W wyniku klasycznej absorpcji tlenków azotu w wodzie tworzą się kwasy azotowy(V) i azotowy(III). Kwas azotowy(III) z łatwością ulega rozkładowi, w wyniku czego następuje odtwarzanie tlenku azotu(II). Tlenek azotu(II) cechuje się bardzo małą rozpuszczalnością w wodzie, w przeciwieństwie do tlenków azotu na wyższych stopniach utlenienia. Konieczne jest więc jego utlenienie. W związku z niewielką szybkością tego procesu opatentowano wiele rozwiązań, w których proponuje się wprowadzenie dodatkowego utleniacza, jak np. O3 1, 2), V2O5 3) lub H2O2 4-8). Po utlenieniu NO następuje zaabsorbowanie powstałych tlenków w wodzie, po czym cykl przemiany powtarza się. Skutecznym sposobem skrócenia czasu przemiany tlenków w kwas azotowy wydają się być zamierzenia przeciwdziałania rozkładowi kwasu azotowego( III), gdyż eliminują one ciągłe odtwarzanie się tlenku azotu NO. Zaprezentowany model odnosi się do absorpcji kwaśnej resztkowych [...]

Disproportionation of nitrogen monoxide. Dysproporcjonowanie tlenku azotu(II)


  Fundamentals on simultaneous conversion of NO to N2O were presented. Extrapolation of available data to conditions used in com. HNO3 prodn. (0-30°C, 1-15 bar) showed a very low equil. concn. of (NO)2 and a negligible rate of its disproportionation. W handlowym sprężonym tlenku azotu(II) rozprowadzanym w butlach stalowych stwierdzono występowanie innych tlenków, spośród których określono zawartość tlenku azotu(I) metodą chromatograficzną w stężeniu ok. 0,7% obj. oraz podobną wartość dla tlenku azotu(IV) metodą absorpcji w węglanie sodu. Na podstawie przeglądu literatury, obserwowane również przez innych autorów, zjawisko to można przypisać reakcji autooksydacji (dysproporcjonowania) tlenku azotu(II). W mechanizmie tej reakcji wskazuje się na kluczową rolę dimeru tlenku azotu (NO)2, cząsteczki wskazywanej również jako produkt pośredni w reakcji utleniania tlenku azotu(II) tlenem. Na podstawie dostępnych danych dokonano oceny możliwości przebiegu tej reakcji w przemysłowych procesach otrzymywania kwasu azotowego i azotanu(III) amonu, przy zawartości tlenku azotu(II) do 10% obj. w zakresie temp. 0-30°C i ciśnieniu do 15 atm. Uzyskane wartości stężeń równowagowych oraz stopni przemiany do tlenku azotu(I), potwierdzają znikomą rolę tej reakcji w rozważanych procesach. Tlenek azotu(II) jest głównym składnikiem tzw. gazu nitrozowego (NO, NO2, N2O3, N2O4, N2, O2, H2O) otrzymywanego w procesie katalitycznego utl[...]

Simplified kinetics of propane combustion near the flammability limit Uproszczona kinetyka spalania propanu w otoczeniu granicy palności DOI:10.12916/przemchem.2014.520


  Laminar Pr-H combustion in air was numerically simulated. Approx. kinetic equations of Pr-H combustion near flammability limit were derived. Przeprowadzono symulację jednowymiarowej propagacji płomienia, którą wykonano w profesjonalnym programie Chemkin-Pro Release 15101. Na podstawie uzyskanych wyników sporządzono przybliżony opis szybkości zmiany stężenia paliwa i utleniacza w mieszaninie propanu z powietrzem o składzie bliskim granicznemu. Sugerowana postać równania potęgowego uwypukla autokatalityczny charakter procesu. Spalanie węglowodoru jest niezwykle złożonym procesem łańcuchowym. Na modele kinetyczne procesu składa się wiele reakcji elementarnych zachodzących z udziałem dużej liczby produktów pośrednich. W celu poprawy dokładności opisu modele są stale rozbudowywane i weryfikowane1-4). Na potrzeby zastosowań z kolei dąży się do ograniczania liczby reakcji i składników mieszaniny reagującej, a tym samym liczby równań bilansowych5-11). W pracy12) analizowano wyniki symulacji procesu spalania propanu w powietrzu dla różnych składów mieszanki palnej pod kątem zachowania się głównych nośników przemiany łańcuchowej: atomów wodoru, atomów tlenu i grupy hydroksylowej. W wyniku symulacji procesu spa-lania wzdłuż drogi przepływającej mieszanki otrzymano wartości m.in. udziałów poszczególnych składników mieszaniny, szybkości ich tworzenia i zaniku, temperatury, liniowej prędkości przepływu oraz stopnia niespalonego paliwa. Biorąc pod uwagę złożoność zadania, rozważania ograniczono do składów mieszanek palnych z otoczenia granicy palności. Wybór składów był uzasadniony przypuszczeniem, że w pobliżu tej granicy reaktywne połączenia pośrednie (nośniki łańcuchów przemiany) mogą osiągać swoje stacjonarne stężenia. W wielu reakcjach złożonych takie zachowanie stanowi skuteczną przesłankę celowości poszukiwania uproszczonego równania kinetycznego. Postępowanie znane jest w kinetyce chemicznej pod nazwą przybliżenia stanu stacjonarn[...]

The simplified description of the kinetics of methane combustion in air near the stoichiometric point in terms of molar flux Uproszczony opis kinetyki spalania metanu w powietrzu w pobliżu punktu stechiometrycznego w odniesieniu do strumienia molo DOI:10.15199/62.2015.6.17


  The model of Warnatz mechanismus of the reaction and a com. computer program were used to simulate the combustion of MeH-air mixts. (MeH content 9.14-9.50% by vol.) to est. the parameters of the reaction kinetic equations. Przedstawiono uproszczony opis kinetyczny spalania metanu w powietrzu w pobliżu punktu stechiometrycznego po stronie mieszanek ubogich w paliwo. Bazując na wynikach symulacji spalania metanu, wyznaczono parametry proponowanych równań kinetycznych. Pomimo długiej historii rozwoju badań związanych z procesem spalania oraz szerokiego zakresu jego zastosowania, spalanie jest zjawiskiem wciąż słabo poznanym. W przyrodzie i otoczeniu człowieka spalanie często jest postrzegane jako proces niepożądany. Skutki ekologiczne oraz koszty ponoszone w związku z pożarami nieruchomości, lasów i pól uprawnych są znaczące, a ofiary wciąż liczne1, 2). Wiele kontrowersji wzbudzają również zanieczyszczenia i gazy cieplarniane emitowane do atmosfery, powstające w wyniku spalania, głównie nieodnawialnych paliw kopalnych3, 4). Z drugiej strony, spalanie biomasy, w tym biogazu i biopaliw płynnych oraz odpadów komunalnych, których nie można ponownie przetworzyć, jest szansą na ograniczenie udziału paliw kopalnych w globalnej energetyce oraz perspektywą racjonalnej gospodarki odpadami komunalnymi5).Intensywny rozwój technologii informacyjnej wraz z metodami numerycznymi rozwiązywania problemów matematycznych stworzył narzędzia mogące w sposób szczegółowy symulować bardzo złożone procesy. Jednym z takich procesów jest niewątpliwie spalanie, traktowane jako ogół zjawisk fizycznych i chemicznych wzajemnie się warunkujących6). Symulacja procesu spalania powinna uwzględniać w modelu matematycznym oprócz kinetyki chemicznej, także zjawiska fizyczne, takie jak dynamika płynów, termodynamika substratów i produktów (w tym pośrednich), konwekcja, dyfuzja oraz termodyfuzja7, 8). Znanych jest wiele mechanizmów spalania wodoru i węglowodorów9- [...]

Thermal stability of 2-etylhexyl nitrate evaluated in adiabatic calorimeter Stabilność termiczna azotanu 2-etyloheksylowego wyznaczana w kalorymetrze adiabatycznym DOI:10.15199/62.2015.11.14


  2-Ethylhexyl nitrate was studied for thermal decompn. up to 350°C by adiabatic calorimetry in pure form, in n-decane soln. and in a com. product used for increasing cetane no. of gas oil to det. the reaction kinetics. The activation energy of the reaction was 190 kJ/mol and the frequency factor 3.4.1016 s-1. The self-accelerating decompn. temp. of com. product in the 103 kg package was 75°C (the recommended limit 55°C). Przedstawiono wyniki pomiaru stabilności termicznej azotanu 2-etyloheksylowego wyznaczone za pomocą kalorymetru adiabatycznego z kompensacją ciśnienia typu APTAC. Badaniom poddano czystą substancję oraz jej mieszaninę z n-dekanem, a także zawierający tę substancję produkt handlowy stosowany jako dodatek do oleju napędowego zwiększający liczbę cetanową. Wyznaczono temperaturę początku rozkładu (130°C) i jego parametry kinetyczne. Stwierdzono pierwszorzędowy mechanizm reakcji z energią aktywacji 190 kJ/mol i współczynnikiem częstości 3,4·1016 s-1. Wskaźnik SADT (self-accelerating decomposition temperature) dla produktu handlowego w opakowaniu 1 t wynosi 75°C i jest większy od wymaganych 55°C, zatem nie są konieczne specjalne zabezpieczenia w czasie transportu i przechowywania tej substancji. Substancje zawierające w cząsteczce zarówno ugrupowania atomów o właściwościach utleniających, jak i redukujących stwarzają zagrożenie podczas transportu i magazynowania, a także w procesie ich wytwarzania. Typowym przykładem tego rodzaju substancji jest azotan(V) amonu oraz będący przedmiotem badań azotan(V) 2-etyloheksylowy (EHN). Grupa azotanowa jest silnym utleniaczem i w przypadku obecności w cząsteczce grup o charakterze redukcyjnym możliwa jest reakcja utleniania i redukcji przebiegająca bez udziału innych substratów. Proces ten może być katalizowany przez wiele czynników zewnętrznych, spośród których jony wodorowy i chlorkowy są najbardziej efektywne, przynajmniej dla rozkładu azotanu amonu1, 2). Dla[...]

Rola tritlenku azotu w reakcji utleniania tlenku azotu(II) tlenem DOI:10.15199/62.2018.9.33


  Reakcja utleniania tlenku azotu(II) opisana równaniem (1): (1) jest od ponad 100 lat praktycznie realizowana prawie zawsze z równoczesną absorpcją produktów utleniania. Uznaje się ją za reakcję złożoną, choć półprodukt pośredni przemiany nie jest wskazany jednoznacznie. Kinetycznie jest to nieodwracalna reakcja trzeciego rzędu o nietypowej zależności temperaturowej zastępczej stałej szybkości, co potwierdzono wielokrotnie1, 2). W pomiarach wykonanych w szerokim zakresie temperatury, Olbregts wyznaczył stałą szybkości w postaci sumy 2 członów, z których jeden z dodatnią energią aktywacji dominuje w wysokiej temperaturze a drugi w temperaturze niskiej3). Zależność ta została dostosowana do postaci jak w bazie danych kinetycznych NIST4). Reakcji (1) towarzyszą zawsze reakcje (2) i (3) tworzenia tlenków diazotu: (2) (3) Są to reakcje o szybkości znacznie większej od szybkości reakcji utleniania tlenku azotu(II) NO. W czasie zachodzenia reakcji (1) osiągają one stan równowagi. Wykorzystywane jest to m.in. w obliczeniach procesu absorpcji5). W pracy przeanalizowano przebieg reakcji (1)-(3) w warunkach bez wyprowadzania tlenków z fazy gazowej (układ bez absorpcji) oraz wówczas gdy reakcje te biegły i równocześnie miała miejsce absorpcja. Dla przejrzystości, zakładano w uproszczeniu, że fazę gazową opuszczały tylko tlenki diazotu, z szybkością proporcjonalną do ich stężenia: (4) (5) Rozważany model kinetyczny uwzględniał zatem trzy reakcje (1)-(3) w układzie bez absorpcji i dodatkowo dalsze dwie reakcje (4) i (5), w układzie z absorpcją. Dla tych ostatnich zakładano stałe k4 i k5 na różnym poziomie przy zachowaniu stałego stosunku k4/k5 równego 20. Stałe szybkości reakcji (1)-(3) pochodzą z bazy danych4) i wyrażone są w mol, dm3, s (6): ( ) ( ) 2 3(g) -2 2 g 2 g NO NO N O +  k k ( ) 2 4(g) 3 3 2 g 2NO N O  k- k ( ) 2 3(c) 4 2 3 g N O k N O ( ) 2 4(c) 5 2 4 g N O k N O 97/9(2018) 1555 Dr inż. R[...]

Scanning calorimetry as a method for testing safety hazards connected with ammonium nitrate-involving chemical reactions. Kalorymetria skaningowa jako metoda badania zagrożeń bezpieczeństwa powodowanych reakcjami chemicznymi z udziałem azotanu amonu


  Concd. solns. of NH4NO3 (50% by mass), buffered with (NH4)2HPO4 (15% by mass), were studied by differential scanning calorimetry and physicochem. anal. of the reaction products in the presence of (NH3OH)2SO4 (5% by mass) or glucose (3% by mass). The buffered soln. of NH- 4NO3 was stable up to 295°C. The addn. of (NH3OH)2SO4 resulted in a significant decrease in its decompn. temp. (from 140°C to 85°C) without any decompn. of nitrate ions. The addn. of glucose resulted in oxidn. of the carbonyl and OH groups with formation of elemental C. Temp. of the reaction beginning was 165°C. Chromatog. anal. and mass spectrometry did not show any presence of N2O in the gaseous reaction products. Przedstawiono wyniki badania reaktywności jonu azotanowego w stężonych roztworach azotanu amonu (50% mas.), buforowanych wodorofosforanem amonu (15% mas.), w stosunku do substancji o zróżnicowanej budowie chemicznej. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem skaningowej kalorymetrii różnicowej i fizykochemicznej analizy produktów reakcji. Stwierdzono stabilność termiczną buforowanego roztworu azotanu amonu do 295°C. Dodatek 5% mas. siarczanu hydroksy-loaminy powodował wyraźne obniżenie temperatury rozkładu azotanu amonu (ze 140°C do 85°C) bez udziału jonu azotanowego, co potwierdzono analizą spektrofotometryczną. Dodatek 3% mas. glukozy prowadził prawdopodobnie do utlenienia grupy aldehydowej i grup hydroksylowych z wytworzeniem węgla pierwiastkowego. Zostało to potwierdzone badaniem NMR 13C. Temperatura początku reakcji (TONSET) wynosiła 165°C. Analiza chromatograficzna i spektrometria mas nie wykazały w tym przypadku obecności podtlenku azotu w gazowych produktach reakcji. Azotan amonu jest substancją o dużym znaczeniu praktycznym. Wytwarzaniu i obrotowi azotanem amonu, a także produktami na jego bazie, towarzyszą zagrożenia bezpieczeństwa powodowane skłonnością do egzotermicznego rozkładu, choć azotan amonu jest uważany za związek stosun[...]

 Strona 1  Następna strona »