Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Dawid Grzesiak"

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 thermal stability of selected commercial ammonium nitrate-containing fertilizers Stabilność termiczna wybranych nawozów handlowych zawierających azotan amonu DOI:10.15199/62.2015.6.16


  The samples of NH4NO3-contg. fertilizers modified by addn. of carbonates or sulfates were heated up to 450°C under He flow (60 mL/min) in thermal analyzer coupled with thermobalance and mass spectrometer. The heating rate was 5°C/min. The presence of carbonate fillers in fertilizers significantly reduced the adverse effects assocd. with exothermic decompn. of NH4NO3. Azotan amonu jest głównym składnikiem nawozów najczęściej stosowanych w rolnictwie. Wielkotonażowość ich produkcji w połączeniu ze skłonnością azotanu amonu do wybuchowego rozkładu mogą jednak stanowić istotne zagrożenie bezpieczeństwa. W związku z tym, nawozy na bazie azotanu amonu często zawierają odpowiednio dobrane dodatki stabilizujące. Ich działanie ma zróżnicowany charakter i skuteczność. Celem przeprowadzonych analiz było zbadanie przemian fizykochemicznych zachodzących w wybranych handlowych nawozach azotowych zawierających takie dodatki, jak węglany lub siarczany. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem różnicowej analizy termicznej i termograwimetrii sprzężonych ze spektrometrią mas (DTA-TG-MS). Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką skuteczność wypełniaczy węglanowych w ograniczaniu niepożądanych efektów egzotermicznych towarzyszących rozkładowi azotanu amonu. Natomiast dodatek siarczanów istotnie wpływa na jego przemiany fazowe. Wszystkie spośród zbadanych saletrzaków wykazały się znacznie wyższym poziomem bezpieczeństwa w porównaniu z czystym azotanem amonu. Nawozy stanowią główną grupę środków stosowanych w rolnictwie w celu zwiększania plonowania. Zadaniem nawożenia jest zaopatrzenie roślin w przyswajalne składniki pokarmowe oraz zapewnienie odpowiedniej żyzności gleby1). Z najnowszych danych GUS wynika, że udział nawozów azotowych w łącznej produkcji nawozów mineralnych w Polsce wciąż wzrasta (tabela 1). W 2000 r. wynosił on 64%, podczas The samples of NH4NO3-contg. fertilizers modified by addn. of carbonates or sulfates were heated up to 45[...]

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[...]

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[...]

A simplified description of simulation of methane-air combustion with Chemkin PRO software Uproszczony opis symulacji spalania metanu w powietrzu prowadzonej w programie Chemkin PRO DOI:10.15199/62.2015.10.44


  Combustion of MeH/air mixts. was simulated for MeH concns. 7.6-9.5% by vol. to det. the change of mol. streams during reaction. A unidirectional flow of the reacting mixt. was examd. in the model. In addn. to convection, thermodiffusion and heat conduction were taken into account. Proportionality coeffs. were also calcd. from resp. equations. Pokazano możliwość dokładnego opisu symulacji spalania metanu w powietrzu za pomocą układu dwóch równań różniczkowych. Symulacja prowadzona była w programie Chemkin PRO przy uwzględnieniu pełnego mechanizmu reakcji GRI-Mech 3.0. W modelu rozważano jednokierunkowy przepływ mieszaniny reagującej. Obok konwekcji uwzględniona została dyfuzja (termodyfuzja) i przewodzenie ciepła. Chemkin PRO jest obecnie na rynku jednym z najbardziej profesjonalnych narzędzi do prowadzenia symulacji procesów spalania. Zaproponowany opis stanowi doskonałe uzupełnienie programu. Jednym z wyzwań, przed którymi staje dziś nowoczesna nauka, oprócz dokładnego poznania złożonych procesów, jest wskazanie dróg umożliwiających uproszczenie ich odwzorowania do celów zastosowań. Rozwój aparatury badawczej oraz innowacyjne technologie pozwalają na podejmowanie prób w miarę dokładnego, a zarazem możliwie prostego opisu zachodzących zjawisk. Koszty prowadzenia procesów oraz czas, który należy przeznaczyć na ich rozpoznanie, ilościowy opis, projektowanie i realizację są jednymi z najistotniejszych czynników wpływających na ich opłacalność. Warunkują one konieczność podejmowania prób poszukiwania uproszczonych opisów skomplikowanych procesów.Spalanie węglowodorów jest niezwykle złożonym procesem łańcuchowym. Na modele kinetyczne tego procesu składa się wiele reakcji elementarnych zachodzących z udziałem dużej liczby produktów pośrednich. Dla udo[...]

Kinetics of a consecutive reaction. Part 1. Irreversible first-order reactions Kinetyka reakcji następczej. Cz. I. Nieodwracalne reakcje I rzędu DOI:10.15199/62.2017.3.22


  Rate of product formation in a consecutive reaction was evaluated for varying ratio of both rate consts. Equations for calculation of product concns. were developed. Szybkość tworzenia produktu w reakcji S → X → P oraz stężenie produktu opisano równaniem potęgowym zmiennej stopnia przereagowania. Pokazano jak parametry przyjętego równania wiążą się ze stałymi szybkości oraz stężeniem początkowym substratu. Reakcje następcze są wykorzystywane m.in. w analizie kinetycznej złożonych przemian chemicznych jako swego rodzaju reakcje modelowe. W szczególności rozpatrywane są przypadki szczególne tego układu dwóch reakcji, znane pod nazwami: przybliżenie rozdzielonych etapów oraz przybliżenie stanu stacjonarnego. Odpowiadają one granicznym (małym lub dużym) wartościom stosunku stałych szybkości reakcji rozkładu produktu przejściowego i reakcji jego tworzenia. Pośrednie wartości tego stosunku wykazują znane interesujące cechy omawianego układu reakcji. Cechy te uwidaczniają się najpełniej w opisie szybkości reakcji i stężenia w kształcie równania potęgowego (1): r = A αa (1 - α)b (1) w którym α jest stopniem przereagowania substratu S. W charakterze wprowadzenia rozważono przykład liczbowy, w którym przyjęto, że stężenie początkowe cS0 = 1, k1 = 1, a stała szybkości k2 jest zmienna (stężenie w mol/dm3, czas w s). Jeśli k2 = 0,01, to obowiązuje zależność (2): r = 0,01002 α1,00075 (1 - α)0,00717 (2) której obrazem graficznym jest krzywa przedstawiona na rys. 1. Jeśli k2 = 100, to równanie (1) przyjmuje postać (3): r = 1,0105 α0,0003 (1 - α)1,0002 (3) Krzywa zależności r od czasu jest pokazana na rys. 2. Wreszcie, jeśli k2 = 2, to równanie (1) przybierze postać (4): r = 2[...]

 Strona 1