Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Paweł Baran"

Właściwości sorpcyjne zeolitów typu NaA z popiołów lotnych względem ditlenku siarki DOI:10.15199/62.2018.12.40


  Popioły lotne to materiały stanowiące uboczny produkt spalania węgla. Wychwytywane są one na elektrofiltrach ze strumienia spalin opuszczających palenisko. Charakteryzują się postacią miałkiego mineralnego pyłu1). W zależności od pochodzenie (rodzaj paliwa, rodzaj zastosowanego paleniska, stosowanie dodatku biomasy, proces odsiarczania) mają one zróżnicowany skład chemiczny2). Do dominujących składników można zaliczyć SiO2, Al2O3, Fe2O3 i CaO. W mniejszych ilościach obecne są MgO, SO3, Na2O i K2O a w śladowych TiO2, P2O5 i MnO. W popiołach lotnych obecne są również niespalone drobiny węgla (straty żarowe)3). Chociaż popioły lotne cechują się różnorodnym składem chemicznym, dominujące w ich składzie tlenki czynią je atrakcyjnym materiałem odpadowym wykorzystywanym w wielu obszarach, np. do produkcji materiałów budowlanych, cementów, przy budowie dróg, w górnictwie3-5). Jedną z możliwości wykorzystania popiołów lotnych jest zastosowanie ich jako substratu w procesie syntezy zeolitów2, 6 ,7). Zeolity to krystaliczne glinokrzemiany zawierające pory i kanały o molekularnych rozmiarach i posiadające bardzo szerokie spektrum zastosowań8). Ich właściwości pozwalają na użycie do oczyszczania gazów, ścieków i wód gruntowych7). Właściwości molekularno-sitowe zeolitów z popiołów lotnych potwierdzają możliwość zastosowania ich jako potencjalnych sorbentów ditlenku siarki obecnego w gazach spalinowych9-11). Od wielu lat prowadzone są obszerne badania dotyczące możliwości ograniczenia emisji SO2 pochodzącego z procesów przemysłowych12). Ogólny podział stosowanych technik obejmuje metody regeneracyjne i nieregeneracyjne13). Obie metody mają zalety, ale wykazują również pewne ograniczenia. Ograniczenia dla metod nieregeneracyjnych wynikają z konieczności stosowania surowców naturalnych o ściśle określonych parametrach czystości a w przypadku metod regeneracyjnych14) koniecznością zwiększenia nakładów energetycznych15). Dlatego też w pełni uzasad[...]

Adsorption of hydrogen onto a modified activated carbon Adsorpcja wodoru na modyfikowanym węglu aktywnym DOI:10.15199/62.2015.3.12


  Com. activated carbons (pine wood) optionally modified by KOH treatment were studied for porous structure and H2 adsorption capacity at 77 K and 300 K. Modification of the activated C resulted in an increase (near 3.7 times at 77 K) in the adsorption capacity. The modified activated C can be used for H2 storage. Handlowy węgiel aktywny produkowany z drewna modyfikowano wodorotlenkiem potasu. Strukturę porowatą węgla przed i po modyfikacji oceniano na podstawie adsorpcji i desorpcji azotu. Modyfikacja węgla aktywnego zmienia jego charakterystyki densymetryczne, rozwija strukturę porowatą w zakresie mikro-, mezoi makroporów oraz zwiększa prawie 3,7-krotnie objętość adsorbowanego wodoru w temp. 77 K. Modyfikowany węgiel aktywny może być wykorzystany w magazynowaniu wodoru. Wodór staje się w XXI w. jednym z najważniejszych źródeł energii, a w dalszej perspektywie może zastąpić ropę naftową i produkty ropopochodne. Wodór to paliwo idealne, co wynika zarówno z jego dostępności, jak również ze względów ekologicznych. Produkt spalania wodoru to para wodna, która nie jest zanieczyszczeniem atmosfery. Obecnie wodór wykorzystuje się głównie w procesach przemysłowych, ale może on być także stosowany jako źródło energii do oświetlania i ogrzewania budynków, wytwarzania elektryczności oraz jako paliwo do silników. Ogniwa paliwowe, wykorzystujące reakcję wodoru z tlenem, służą do wytwarzania elektryczności. Po raz pierwszy zostały użyte w technice kosmicznej1, 2). W metodzie wagowej ilości zaadsorbowanego gazu określa się bezpośrednio z przyrostu masy adsorbentu.[...]

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[...]

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). [...]

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