Fluorescencja wyzwalana promieniem lasera planarnego (PLIF) jest wykorzystywana do określania poziomu skuteczności mieszania przez mieszalniki statyczne KM łączące płyny newtonowskie (wodne roztwory ... więcej

Fluorescencja wyzwalana promieniem lasera planarnego (PLIF) jest wykorzystywana do określania poziomu skuteczności mieszania przez mieszalniki statyczne KM łączące płyny newtonowskie (wodne roztwory gliceryny) i niezależne od czasu płyny nienewtonowskie (wodne roztwory carbopolu 940), których reologia wykazuje zachowanie Herschel-Bulkleya. Zbadano wpływ liczby elementów mieszających, reologii płynu i stosunku lepkości pozornej dla mieszaniny dwu-płynowej przy stałej prędkości mieszaniny wynoszącej 0,3 m s^-1. W przypadku mieszaniny dwu-płynowej dodanie strugi o wysokiej lepkości do głównego strumienia charakteryzującego się niską lepkością, powoduje niską skuteczność mieszania i występowanie widocznych w obrazie PLIF niejednorodnych plam. Określenie wariancji log i średniej grubości bruzdowania wykazało sprzeczne trendy. Metoda połączona pozwala na zaprezentowanie kryterium łączącego aspekty zarówno skali, jak i intensywności segregacji i może być używana wraz z metodami konwencjonalnymi.

Równoległe, testowe reakcje chemiczne zastosowano do badań efektywności mikromieszania w układach jednofazowych oraz badań wpływu transportu masy na selektywność przebiegu reakcji złożonych ... więcej

Równoległe, testowe reakcje chemiczne zastosowano do badań efektywności mikromieszania w układach jednofazowych oraz badań wpływu transportu masy na selektywność przebiegu reakcji złożonych w układach dwufazowych ciecz-ciecz. Badania prowadzono w reaktorach zbiornikowych, mieszalnikach typu rotor-stator i mikroreaktorach.

Artykuł niniejszy prezentuje wyniki podstawowych badań nad dynamiką płynów przy wzroście pojedynczych pęcherzyków w kanale prostokątnym z głębokością kanału w zakresie równoważnej średnicy ... więcej

Artykuł niniejszy prezentuje wyniki podstawowych badań nad dynamiką płynów przy wzroście pojedynczych pęcherzyków w kanale prostokątnym z głębokością kanału w zakresie równoważnej średnicy pęcherzyka. W pełni zautomatyzowany sprzęt doświadczalny zbudowano w taki sposób, by dla każdej kombinacji parametrów (parametry: głębokość kanału, wielkość pęcherzyka i prędkość cieczy) powstało co najmniej tysiąc pojedynczych pęcherzyków. Do pomiaru naprężenia stycznego na ściance zastosowano metodę elektrodyfuzyjna (EDM). Przeanalizowano maksymalne naprężenie styczne i zakres jego wahań. Dodatkowo przeprowadzono podstawowe badania nad zachowaniem pęcherzyków z pomiarem prędkości obrazu cząsteczki (PIV). Porównano też znane z literatury wyniki CFD.

Instalacje chłodnicze wykorzystujące CO₂ są coraz popularniejsze. Jednak CO₂ jako czynnik chłodniczy ma także wady. Główną wadą jest niska temperatura punktu krytycznego. ... więcej

Instalacje chłodnicze wykorzystujące CO₂ są coraz popularniejsze. Jednak CO₂ jako czynnik chłodniczy ma także wady. Główną wadą jest niska temperatura punktu krytycznego. Z tego powodu stosuje się dwustopniowe kaskady sprężarkowe. Istnieją jednak inne możliwości. Artykuł zawiera teoretyczną analizę systemu dwustopniowego z obiegiem absorpcyjnym oraz adsorpcyjnym będącym górnym stopniem kaskady chłodniczej.

Dla potrzeb narodowych rezerw strategicznych, służących wyrównaniu sezonowych i krótkoterminowych wzrostów zużycia, gaz ziemny jest przechowywany w podziemnych zbiornikach. W trakcie przechowywania ... więcej

Dla potrzeb narodowych rezerw strategicznych, służących wyrównaniu sezonowych i krótkoterminowych wzrostów zużycia, gaz ziemny jest przechowywany w podziemnych zbiornikach. W trakcie przechowywania następuje nasycenie gazu parą wodną ze zbiornika. W celu dostosowania gazu do parametrów transportu określonych przez dystrybutorów, konieczne jest przeprowadzenie dehydracji gazu przed jego dalszym przesyłem. W niniejszym artykule przedstawiono nową, energooszczędną technikę osuszania gazu polegającą na ponaddźwiękowym przepuszczeniu gazu przez dyszę. Celem artykułu jest sformułowanie matematyczno-fizycznego modelu przepływu gazu przez dyszę. Zaproponowano projekt techniczny rozwiązujący problem niestabilności parametrów wlotowych. Omówiono podstawową geometrię i zastosowanie w przemyśle.

Usuwanie węglowodorów aromatycznych ma ogromne znaczenie ekonomiczne dla oczyszczania gazu koksowniczego. W artykule niniejszym przedstawiono wdrożeniowe i doświadczalne badania nad zastosowaniem biologicznego ... więcej

Usuwanie węglowodorów aromatycznych ma ogromne znaczenie ekonomiczne dla oczyszczania gazu koksowniczego. W artykule niniejszym przedstawiono wdrożeniowe i doświadczalne badania nad zastosowaniem biologicznego oleju napędowego jako alternatywnego absorbentu przy wytwarzaniu surowego benzenu w warunkach przemysłowych. W Berlińskim Instytucie Technologicznym zaprojektowano i zbudowano wielofunkcyjną przewoźną mini-aparaturę modularną złożoną przede wszystkim z kolumny absorpcji i desorpcji, co umożliwia ciągłe ładowanie i regenerowanie płynu przemywającego. Po przeprowadzeniu testu wstępnego mini-aparaturę podłączono do koksowni. W konsekwencji mini-aparaturę modularną zmodyfikowano i przeznaczono do szerszego zastosowania w procesie absorpcji i desorpcji, jako że oddzielanie CO₂ od różnego rodzaju gazów w przemyśle chemicznym lub elektrowniach budzi dziś spore zainteresowanie. Omówione zostają ogólne aspekty projektu, zwłaszcza w odniesieniu do jego wielofunkcyjności.

Proces oksydacyjnego sprzężenia metanu (OCM) był przez ponad trzy dekady rozpatrywany jako atrakcyjna alternatywa dla błyskawicznych technologii wytwarzania etylenu oraz eksploatacji ogromnych zasobów ... więcej

Proces oksydacyjnego sprzężenia metanu (OCM) był przez ponad trzy dekady rozpatrywany jako atrakcyjna alternatywa dla błyskawicznych technologii wytwarzania etylenu oraz eksploatacji ogromnych zasobów gazu naturalnego. Przedmiotem licznych badań prowadzonych w przeszłości były: opracowywanie właściwego katalizatora i analizowanie odpowiednich metod napędzania aparatu reakcyjnego, poznawanie i stosowanie skutecznych metod oddzielania i oczyszczania produktów pożądanych i niepożądanych, możliwości oszczędzania energii i intensyfikacji procesu na każdym z jego etapów. W artykule niniejszym aspekty te będą omawiane jednocześnie w ramach ogólnego przeglądu najważniejszych działań badawczych podejmowanych w Katedrze Dynamiki Działań Procesowych Berlińskiego Instytutu Technologicznego w kontekście projektu UniCat (ujednolicone koncepcje katalizy). Wyciągnięto wnioski konceptualne i podjęto decyzje z wykorzystaniem danych doświadczalnych dostarczonych przez mini-aparaturę grupy UniCat. Ponadto szacowany koszt procesu oksydacyjnego sprzężenia metanu w skali przemysłowej, odnoszącego metodę analizy do zalet i wad każdego ze scenariuszy OCM, uwydatnił możliwość intensyfikacji procesu w zakresie energii oraz aparatury.

Oddzielanie naddźwiękowe jest nową, obiecującą technologią. Główną zaletą tej metody jest niewielki rozmiar dyszy naddźwiękowej. Opracowano specjalny program w celu dobrania odpowiedniej dyszy ... więcej

Oddzielanie naddźwiękowe jest nową, obiecującą technologią. Główną zaletą tej metody jest niewielki rozmiar dyszy naddźwiękowej. Opracowano specjalny program w celu dobrania odpowiedniej dyszy do przedziału objętości przepływu w otworze wlotowym. Zastosowanie oddzielania naddźwiękowego na potrzeby przemysłu było testowane w zakładzie produkcyjnym znajdującym się w strefie przybrzeżnej Malezji.

W artykule podano badania czasowych zmian temperatur w złożu adsorbentu. Pomiary dotyczyły rozdzielania parowej mieszaniny etanol-woda na zeolitach. Przebiegi temperatur złoża zostały określone ... więcej

W artykule podano badania czasowych zmian temperatur w złożu adsorbentu. Pomiary dotyczyły rozdzielania parowej mieszaniny etanol-woda na zeolitach. Przebiegi temperatur złoża zostały określone zarówno eksperymentalnie, jak i obliczeniowo w oparciu o model matematyczny procesu. Zgodność wyników doświadczalnych i obliczeniowych była zadowalająca. Stwierdzono, że maksymalna temperatura w złożu zależy głównie od zawartości wody w odwadnianym surowcu.

Jako składniki membrany w koncepcji wytwarzania membran wielomatrycowych (MMM) wybrano polimer gumy PDMS oraz mikroporowaty adsorbent węgla. Właściwości MMM w zakresie przenoszenia zależą w dużej ... więcej

Jako składniki membrany w koncepcji wytwarzania membran wielomatrycowych (MMM) wybrano polimer gumy PDMS oraz mikroporowaty adsorbent węgla. Właściwości MMM w zakresie przenoszenia zależą w dużej mierze od obszaru wzajemnego oddziaływania polimeru i materiału wypełniającego. Blokada porów węgla za pomocą łańcuchów polimerowych eliminuje konieczność przenoszenia masy. Blokada porów została potraktowana jako najważniejszy etap przygotowań pod kątem poddawania węgla działaniu różnych środków. Przenikanie polimerów do porów przeanalizowano w ramach mikroskopii elektronowej skaningowej (SEM) oraz rentgenowskiej spektroskopii energii dyspersyjnej (EDX). Zastosowanie metody saturacji cząsteczek węgla z rozpuszczalnikiem pozwoliło częściowo powstrzymać blokadę porów z łańcuchami krzemu.

Basic features of a novel concept for production of ammonium fertilizers was presented in the paper. The key elements of a pilot plant and their roles in testing the concept were briefly described. Important ... więcej

Basic features of a novel concept for production of ammonium fertilizers was presented in the paper. The key elements of a pilot plant and their roles in testing the concept were briefly described. Important aims of implementation of the pilot plant were also outlined. Six main units constituting the pilot installation were presented along with four basic stages of the project. The project targets were divided into six work packages and 15 individual tasks to be finalized within two years.

Nierównomierne rozmieszczenie w przepływie turbulentnym w układach między płynami, stanowiących integralną część wielu urządzeń technicznych, można symulować przez rozwiązywanie równań ... więcej

Nierównomierne rozmieszczenie w przepływie turbulentnym w układach między płynami, stanowiących integralną część wielu urządzeń technicznych, można symulować przez rozwiązywanie równań równowagi populacji. Badania doświadczalne w zakresie mieszanych układów toluen/woda przy stałej sile jonowej 0,1 mol/L pokazały, że przy wartościach pH przekraczających 11 koalescencja jest znacznie utrudniona ze względu na efekty elektrostatyczne. W pracy niniejszej wykorzystano dwa przydzielone modele symulujące nierównomierne rozmieszczenie przejściowe w mieszanym zbiorniku. Za pomocą istniejących modeli nie można wiarygodnie prognozować wpływu ładunku kropelki po zmianie wartości pH lub stężenia jonu. Odkrycie to stanowi motywację dla nowej taktyki realizowania teorii DLVO w zakresie równowagi populacji.

W artykule niniejszym wprowadzono nowy, mechaniczny model przenoszenia masy w membranach wielomatrycowych (MMM). Został on opracowany dla selektywnych MMM sorpcyjnych z uwzględnieniem charakterystyki ... więcej

W artykule niniejszym wprowadzono nowy, mechaniczny model przenoszenia masy w membranach wielomatrycowych (MMM). Został on opracowany dla selektywnych MMM sorpcyjnych z uwzględnieniem charakterystyki sorpcji, parametrów morfologicznych oraz warunków pracy. W artykule omówiono strukturę modelu, równania i parametry wejściowe, a także przedstawiono badanie różnego rodzaju czynników decydujących o przenikalności w zakresie przenikania n-butanu przez membrany wielomatrycowe wykonane z PDMS i węgla aktywowanego. Aby udowodnić wykonalność nowej koncepcji, wyniki porównano z modelem Maxwella.

Systematyczne podejście do identyfikacji systemu stosowane jest wraz z doświadczalnymi danymi dotyczącymi wytwarzania etanolu z celulozy. Szczególną uwagę zwraca się na określanie parametrów modelu, ... więcej

Systematyczne podejście do identyfikacji systemu stosowane jest wraz z doświadczalnymi danymi dotyczącymi wytwarzania etanolu z celulozy. Szczególną uwagę zwraca się na określanie parametrów modelu, które można wiarygodnie oszacować na podstawie ogólnodostępnych pomiarów. W tym celu zastosowano algorytm podzbioru parametru identyfikowalnego służący do nieliniowego szacowania parametrów metodą najmniejszych kwadratów. Procedura ta określa parametry, które dają niepowtarzalne efekty i wywierają silny wpływ na przewidywane zmienne zdolności produkcyjnej (zmienne pomiarów). System ten opisywany jest przez rodzajowy model procesu jednoczesnego scukrzania i fermentacji, wliczając w to trzy reakcje katalizowane enzymowo. Model procesowy jest nadmiernie sparametryzowany. Przy zastosowaniu opisywanego podejścia dana przestrzeń zostaje ograniczona do uzasadnionego podzbioru, którego szacowane parametry pozwalają nadal celnie przewidywać dane doświadczalne.

Kontrolowanie, charakteryzowanie oraz szacowanie wiarygodnych parametrów kinetycznych biokatalizatorów to złożone i czasochłonne zadanie w ramach rozwoju bioprocesowego. Dostępne na rynku systemy ... więcej

Kontrolowanie, charakteryzowanie oraz szacowanie wiarygodnych parametrów kinetycznych biokatalizatorów to złożone i czasochłonne zadanie w ramach rozwoju bioprocesowego. Dostępne na rynku systemy kontroli i charakterystyki działają zazwyczaj w trybie pakietowym, co powoduje, że uzyskane dane nie dają możliwości opisania czy zaprojektowania procesu ciągłego, np. w membranowym aparacie reakcyjnym. Tak więc zasadniczym celem niniejszego projektu jest opracowanie systemu kontroli membranowej i charakterystyki, który umożliwi fizyczne unieruchomienie rozpuszczonego katalizatora w pojemności aparatu reakcyjnego przy jednoczesnym usuwaniu produktów, co zapewni ciągłe działanie systemu.

Przedstawiono jakościową, teoretyczną analizę wpływu dodatków wielkocząsteczkowych polimerów na anormalną deformację profilu prędkości roztworu polimerowego przepływającego ruchem turbulentnym ... więcej

Przedstawiono jakościową, teoretyczną analizę wpływu dodatków wielkocząsteczkowych polimerów na anormalną deformację profilu prędkości roztworu polimerowego przepływającego ruchem turbulentnym w gładkich rurach o przekroju kołowym. Z porównania zbudowanych modeli zastępczych profili prędkości wynika, że w zakresie laminarnym dodatek polimeru nie wpływa na jego kształt. W zakresie turbulentnym uśredniony w czasie wymiarowy profil prędkości jest zawsze bardziej wydłużony od jego newtonowskiego lub czystolepkiego nienewtonowskiego odpowiednika przy takich samych liczbach Reynoldsa. Wykazano ponadto, że zjawisko to nasila się wraz ze wzrostem wartości charakterystycznej stałej czasowej λ, reprezentującej własności lepkosprężyste roztworu oraz w miarę zmniejszania się średnicy rury, w której realizowany jest przepływ.

W artykule niniejszym omówiona zostaje nowatorska koncepcja procesowa dotycząca ciągłej hydroformylacji alkenów łańcuchowych do aldehydów w mieszaninach mikroemulsyjnych za pomocą wodochłonnego ... więcej

W artykule niniejszym omówiona zostaje nowatorska koncepcja procesowa dotycząca ciągłej hydroformylacji alkenów łańcuchowych do aldehydów w mieszaninach mikroemulsyjnych za pomocą wodochłonnego katalizatora typu rod-ligand. Wyzwanie w odniesieniu do technicznej i ekonomicznej wykonalności koncepcji procesowej stanowią stopnie oddzielania prowadzące do odzyskania kosztownego katalizatora. W Berlińskim Instytucie Technologicznym zbudowano mini-aparaturę służącą do badania i optymizowania opisanej koncepcji procesowej. Ze względu na brak danych termodynamicznych projekt najważniejszych etapów oddzielania – wzmożonej ultrafiltracji dekanterowej i micelarnej (MEUF) – zależy w znacznym stopniu od danych doświadczalnych. Dlatego też eksperymenty prowadzone na „niedużą skalę” przygotowywane są z zachowaniem właściwego podobieństwie do rzeczywistych elementów aparatury. Zebrane informacje prowadzą do ulepszeń w zakresie stopni oddzielania, pomagając określać operacyjne parametry mini-aparatury.

Artykuł niniejszy dotyczy hybrydowej instalacji służącej do ogrzewania pomieszczeń oraz wytwarzania ciepłej wody użytkowej zastosowanej w prywatnym domu w Batowicach (Kraków). System ten składa ... więcej

Artykuł niniejszy dotyczy hybrydowej instalacji służącej do ogrzewania pomieszczeń oraz wytwarzania ciepłej wody użytkowej zastosowanej w prywatnym domu w Batowicach (Kraków). System ten składa się z czterech źródeł ciepła, w tym trzech odnawialnych źródeł energii: solankowej pompy ciepła z trzema odwiertami pionowymi, kominka z płaszczem wodnym i wymiennikiem ciepła, próżniowych kolektorów słonecznych oraz kotła kondensującego gaz. Integracja wszystkich źródeł ciepła odbywa się poprzez nowatorską, zaawansowaną kaskadową kombinację dwóch systemów kontroli DigiENERGY, co odgrywa istotną rolę w energetycznym i ekologicznym bilansowaniu instalacji poprzez zapis dużej liczby parametrów systemowych oraz zestawienie danych statystycznych. Zaprezentowano i zanalizowano wyniki działania instalacji z września 2011 roku.

Jednym z podstawowych celów “chemii proekologicznej” jest stosowanie wody w roli rozpuszczalnika. Wielu substancji praktycznie nie da się rozpuścić w wodzie, przez co niemożliwe stają się np. ... więcej

Jednym z podstawowych celów “chemii proekologicznej” jest stosowanie wody w roli rozpuszczalnika. Wielu substancji praktycznie nie da się rozpuścić w wodzie, przez co niemożliwe stają się np. reakcje wielofazowe. Stosowanie środków powierzchniowo czynnych może zwiększyć rozpuszczalność takich substancji w wodzie, a w rezultacie przyspieszyć tempo reakcji. Ze względu na swą tolerancyjną strukturę środki powierzchniowo czynne adsorbują na granicy faz. Jest to miejsce, w którym występują istotne procesy przenoszenia, co wyjaśnia interferencję przenoszenia masy za pomocą środków powierzchniowo czynnych. We wcześniejszych pracach zaobserwowano redukcję przenoszenia masy w obecności środków powierzchniowo czynnych. Wyniki eksperymentów zaprezentowanych w niniejszym artykule wykazują spadek przenoszenia masy. Nie wystarczy jednak opisać go, wykorzystując zjawiska znane z literatury – należy też wziąć pod uwagę zachowania fazowe.