Rok 2014 nr 3

2014-3 

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3
SPIS TREŚCI NUMERU

Str.

STRESZCZENIA  pobierz spis
Artykuły naukowe:
A. DYLAK, S. PERYT-STAWIARSKA: Zastosowanie metody symulacji wielkowirowych do analizy przepływu Taylora-Couette’a płynu newtonowskiego

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 146-148                                         pobierz plik artykułu 

W pracy przedstawiono wyniki symulacji wielkowirowych LES dla przepływu Taylora-Couette’a. Symulacje numeryczne wykonano dla jednofazowego przepływu cieczy newtonowskiej (wody) przez układ dwóch współosiowych cylindrów. Cylinder zewnętrzny był nieruchomy, natomiast cylinder wewnętrzny obracał się ze stałą prędkością kątową ω = 1,05; 2,43; 9,42 [rad/s]. Wyniki symulacji CFD przedstawiono w postaci map i profili prędkości osiowej.
Słowa kluczowe: przepływ Taylora-Couette’a, CFD, LES, woda

146

—————————————————————————————————————-
I. GRUBECKI, D. POLITOWSKA: Porównanie ilości enzymu ulegającego dezaktywacji dozowanego do bioreaktora okresowego w warunkach izotermicznych oraz z optymalnym sterowaniem temperaturą

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 149-150                                         pobierz plik artykułu 

Prowadzenie procesów biotransformacji przy optymalnym sterowaniu temperaturą jest bardziej korzystne aniżeli w przypadku zastosowania warunków izotermicznych. Aby to oszacować przeanalizowano proces z enzymem natywnym ulegającym zarówno dezaktywacji niezależnej od stężenia substratu jak i równoległej. Stosując klasyczną metodę rachunku wariacyjnego uzyskano równanie analityczne pozwalające odpowiedzieć na pytanie, ile enzymu można oszczędzić
w procesie prowadzonym przy optymalnym sterowaniu temperaturą w porównaniu z jego przebiegiem w warunkach izotermicznych. Rozważono przy tym wpływ ilorazu energii aktywacji na uzyskane korzyści. Wykazano, że niskie końcowe aktywności enzymu, dla względnie wysokich wartości ilorazu energii aktywacji, powodują znaczące oszczędności enzymu, dwukrotne lub większe, gdy zamiast warunków izotermicznych zastosuje się optymalne sterowanie temperaturą.
Słowa kluczowe: dezaktywacja enzymu, aktywność enzymu, bioreaktory, optymalizacja, optymalne sterowanie temperaturą

149

—————————————————————————————————————-
A. KIEŁBUS-RĄPAŁA: Analiza doświadczalna wpływu wybranych parametrów na proces transportu masy w układzie trójfazowym o obniżonej zdolności do koalescencji
w mieszalniku wielkolaboratoryjnym


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 151-152                                         pobierz plik artykułu 

W pracy przedstawiono wyniki analizy eksperymentalnej procesu transportu masy między gazem
a cieczą w obecności fazy stałej, w mieszalniku o objętości roboczej równej 0,2 m3. Na postawie badań określono wpływ parametrów operacyjnych, stężenia elektrolitu oraz typu mieszadła na wartość współczynnika wnikania masy. Mieszadła TR oraz CD 6 okazały się najkorzystniejsze do prowadzenia procesu transportu masy. Dla każdego z mieszadeł zaproponowano równania do obliczania współczynnika kLa.
Słowa kluczowe: mieszanie mechaniczne, objętościowy współczynnik wnikania masy, układ trójfazowy

151

—————————————————————————————————————-
T. KOMOROWICZ, K. KUPIEC, A. GŁUSZEK, M. RODAK: Analiza porównawcza hydrauliki kolumn wypełnionych

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 153-154                                         pobierz plik artykułu 

Opracowano wyniki badań hydrauliki kolumn z wypełnieniem usypowym w postaci pierścieni Palla
i przeprowadzono porównania spadków ciśnienia gazu na wypełnieniu suchym i zraszanym, prędkości przeciążenia i zachłystywania w kolumnach z wypełnieniem pierścieniowo-strukturalnym listkowym PSL. Wskazano na zalety wypełnień pierścieniowo-strukturalnych w stosunku do pierścieniowych wypełnień usypowych.
Słowa kluczowe: hydraulika kolumn wypełnionych, pierścienie Palla, wypełnienie pierścieniowo-strukturalne listkowe PSL

153

—————————————————————————————————————-
A. KRASIŃSKI, P. WIERZBA: Odwadnianie oleju napędowego z wykorzystaniem hydrofobizowanych spieków polimerowych

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 155-156                                         pobierz plik artykułu 

W pracy przedstawiono badania odwadniania oleju napędowego z wykorzystaniem mediów porowatych uzyskanych przez spiekanie granulatów polimerowych. Opracowano procedurę testowania filtrów odwadniających w oparciu o istniejące metody standardowe. W celu uzyskania większej hydrofobowości spieków przeprowadzono próby modyfikacji powierzchni skutkujące powstaniem pokryć o odpowiednim składzie chemicznym i mikrochropowatości. Efekty tych działań zweryfikowano w obserwacjach mikroskopowych i doświadczalnie.
Słowa kluczowe: odwadnianie paliw, filtracja, koalescencja powierzchniowa, hydrofobowość

155

—————————————————————————————————————-
W. LUDWIG, R.G. SZAFRAN, J. FEDER-KUBIS: Hydrodynamika przepływu cieczy w reaktorze strumieniowo-pętlicowym z przegrodą lamelową

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 157-159                                         pobierz plik artykułu 

Celem pracy było zbadanie hydrodynamiki przepływu cieczy w reaktorze strumieniowym
z przegrodą lamelową. Zakres badań obejmował określenie wpływu zmiennych ruchowych (prędkość cieczy w dyszy zasilającej) oraz konstrukcyjnych (średnica dyszy zasilającej, głębokość jej zanurzenia oraz wymiary rury lamelowej) na natężenie przepływu cieczy na wylocie z rury lamelowej. W wyniku badań wyznaczono optymalne parametry ruchowe i konstrukcyjne urządzenia zapewniające wysoką prędkość cyrkulacji cieczy.
Słowa kluczowe: hydrodynamika, reaktor strumieniowy, przegroda lamelowa

157

—————————————————————————————————————-
W. LUDWIG, W. SAWIŃSKI: Zastosowanie metody PIV do pomiaru burzliwych pól prędkości
w mieszalniku strumieniowym


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 160-161                                         pobierz plik artykułu 

Celem pracy było przetestowanie przydatności zbudowanego w Zakładzie Inżynierii Chemicznej Politechniki Wrocławskiej niskobudżetowego układu pomiarowego PIV do pomiaru burzliwych pól prędkości w laboratoryjnym mieszalniku strumieniowym. Wyznaczone w czasie badań profile prędkości płynu w wypływającej strudze w różnych odległościach od wylotu dyszy, dla różnych natężeń przepływu porównano wartościami obliczonymi z zależności literaturowych. Na tej podstawie określono metodę uśredniania pola prędkości.
Słowa kluczowe: PLV, PIV, mieszalnik strumieniowy

160

—————————————————————————————————————-
M. MAJOR-GODLEWSKA: Rozkład współczynnika oporu w zbiorniku z niestandardowymi przegrodami i mieszadłem szybkoobrotowym

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 162-164                                         pobierz plik artykułu 

Celem badań było określenie rozkładów współczynnika oporu oraz bezwymiarowej szybkości ścinania na powierzchni rurowego elementu sondy pomiarowej zabudowanej w zbiorniku
z niestandardowymi przegrodami rurowymi i mieszadłem szybkoobrotowym. Do mieszania użyto mieszadła turbinowego Rushtona lub mieszadła A 315. Badania przeprowadzono przy użyciu metody elektrochemicznej. Na podstawie uzyskanych danych opracowano osiowe i kątowe profile rozkładu współczynnika oporu oraz bezwymiarowej szybkości ścinania.
Słowa kluczowe: mieszanie, rozkład współczynnika oporu, rozkład bezwymiarowej szybkości ścinania, metoda elektrochemiczna

162

—————————————————————————————————————-
S. PERYT-STAWIARSKA, H. MURASIEWICZ, Z. JAWORSKI: Analiza charakterystyk reologicznych płynu nienewtonowskiego na przykładzie wodnego roztworu soli sodowej karboksymetylocelulozy (CMC)

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 165-166                                         pobierz plik artykułu 

Wyznaczono charakterystyki reologiczne wodnego roztworu soli sodowej karboksymetylocelulozy (CMC typ Blanose 9H4) o stężeniu 1,0% oraz 2,0% w temperaturach 20; 30; 40 i 50ºC. Pomiary wykonano za pomocą reometru modułowego MCR 301 firmy Anton Paar w układzie stożek-płytka. Sporządzono wykresy zależności lepkości i naprężenia stycznego od szybkości ścinania.
W zakresie od 20 do 50ºC stwierdzono istotny wpływ temperatury na lepkość roztworu CMC
o stężeniu 1,0%. Natomiast dla roztworu CMC o stężeniu 2,0% wpływu temperatury na własności reologiczne nie ustalono. Przedstawiono dopasowanie modelu Ostwalda-de Waele’a oraz modelu w postaci wielomianu logarytmicznego czwartego stopnia do danych eksperymentalnych. Bardzo dobre dopasowanie danych otrzymano dla modelu wielomianowego.
Słowa kluczowe: roztwór CMC, płyn nienewtonowski, reometria

165

—————————————————————————————————————-
M. PLESNAR, M. PAWELEC, J. WÓJTOWICZ-RUTKOWSKA, W. RATAJCZAK: Oznaczanie rozpuszczalności etylenu i propylenu w oleju Mobil DTE 13M

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 167-169                                         pobierz plik artykułu 

Przedstawiono wyniki pomiarów rozpuszczalności etylenu i propylenu w oleju Mobil DTE 13M. Badania były zlecone przez zakład petrochemiczny, w którym desorpcja gazów rozpuszczonych
w oleju prowadzi do powstania mieszanin zagrożonych wybuchem. Eksperymenty wykonywano w różnych warunkach temperatury i ciśnienia. Stwierdzono, że propylen dużo łatwiej rozpuszcza się w badanym oleju Mobil DTE 13M niż etylen. Np. rozpuszczalność propylenu w 298 K wynosi ok. 10,6 m3/m3, natomiast rozpuszczalność etylenu w tej temp. jest równa 1,5 m3/m3.
Słowa kluczowe: rozpuszczalność gazów w oleju, etylen, propylen

167

—————————————————————————————————————-
W. POLOWSKI, Ł. JANCZEWSKI, K. CZECHOWSKI, I. WRONSKA: Neutralizacja zużytych emulsji olejowych metodą elektrochemiczną – analiza i ocena wpływu materiału elektrod
na efektywność procesu


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 170-171                                         pobierz plik artykułu 

Zużyte ciecze obróbkowe stosowane w obróbce wiórowej i ściernej stanowią wielokomponentowy odpad, który musi być bezwzględnie unieszkodliwiony przed zrzutem do ścieków. Przedstawiono rozważania teoretyczne oraz wyniki badań w zakresie doboru materiału elektrod do neutralizacji zużytych emulsji olejowych metodą elektrochemiczną opracowaną w IZTW. Określono optymalny skład elektrod z uwagi na kryteria minimalnego zużycia energii elektrycznej i maksymalnego jednostkowego wydatku procesu.
Słowa kluczowe: zużyte emulsje olejowe, neutralizacja, elektrokoagulacja, dobór elektrod

170

—————————————————————————————————————-
M.R. RZĄSA: Wyznaczanie parametrów wymiany masy gazu w kolumnie aeracyjnej
z zastosowaniem tomografi i obrazowej


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 172-173                                         pobierz plik artykułu 

Przedstawiono sposób wyznaczania masy gazu przedyfundowanej w kolumnie aeracyjnej. System pomiarowy oparty był na tomografii obrazowej. Ilość masy, jaka przeniknie do cieczy była obliczana z modelu Higbie’go, gdzie wymagana jest znajomość czasu kontaktu oraz powierzchni wymiany. Parametry te mierzono tomografem obrazowym, co umożliwiło określenie procesu wymiany masy w trakcie pracy urządzeń natleniających bez zakłócania tego procesu.
Słowa kluczowe: tomografia obrazowa, przepływ dwufazowy, wymiana masy

172

—————————————————————————————————————-
A. SKWARCZYŃSKA, Z. MODRZEJEWSKA: Równowaga w procesie sorpcji Ca(II)
w termowrażliwym hydrożelu chitozanowym


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 174-175                                         pobierz plik artykułu 

W pracy określono równowagę w procesie sorpcji jonów wapnia w termowrażliwym żelu chitozanowym. Do opisu wykorzystano równania Langmuira, Langmuira-Freundlicha, Redlicha-Petersona, zmodyfikowanego równania Dubinina-Raduszkiewicza oraz Totha. Analiza modelowa wskazuje, że najlepsze przybliżenie równowagi procesu sorpcji wapnia uzyskano przy zastosowaniu dwuparametrowej izotermy Langmuira.
Słowa kluczowe: sorpcja Ca(II), termowrażliwy żel chitozanowy, równowaga

174

—————————————————————————————————————-
E. SOBCZAK, T. RINGEL: Zastosowanie modeli matematycznych równowag destylacyjnych dla azeotropów ujemnych i dodatnich do projektowania procesów rektyfikacji

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 176-179                                         pobierz plik artykułu 

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń parametrów określających równowagi destylacyjne dla azeotropów dodatnich i ujemnych w zakresie stężeń składnika bardziej lotnego: xA ∈[0; az]
lub [az ; 1]. Korzystając z opracowanych własnych modeli dla składnika bardziej lotnego A, wyznaczono modele matematyczne równowag destylacyjnych dla składnika trudno lotnego B
w zakresie yA < xA . Dla wszystkich układów destylacyjnych dla lotności względnej α i stężenia azeotropu az oraz yA > xA i dla α’ = 1/α oraz yB > xB określono analitycznie liczby półek kolumny rektyfikacyjnej. Następnie wyznaczono zależności liczby półek n od lotności względnej α i α’. Obliczenia przeprowadzono dla 149 układów destylacyjnych.
Słowa kluczowe: modele równowag destylacyjnych, układy azeotropowe, projektowanie rektyfikacji

176

—————————————————————————————————————-
J. STAWCZYK, M. KREMPSKI-SMEJDA, M. PIĄTKOWSKI: Suszenie niskotemperaturowe
w złożu fluidalnym w układzie zamkniętym


Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 180-181                                         pobierz plik artykułu 

Opisano zmodyfikowaną instalację do suszenia niskotemperaturowego w złożu stałym oraz
w warstwie fluidalnej w układzie zamkniętym pod ciśnieniem atmosferycznym. Zastosowany system prowadzi akwizycję parametrów procesowych, a algorytmy sterowania monitorują przebieg procesu umożliwiając wytwarzanie materiałów o pożądanych właściwościach końcowych przy jednoczesnym skróceniu czasu suszenia. Przedstawiono wstępne wyniki eksperymentów przeprowadzonych na zmodyfikowanej instalacji, a mianowicie zbadano proces suszenia dwóch rodzajów materiałów: spożywczego – nawilżonej kaszy jęczmiennej (pęczak) oraz pochodzenia biologicznego – granulek chitozanowych.
Słowa kluczowe: suszenie niskotemperaturowe, złoże fluidalne, instalacja suszarnicza

180

—————————————————————————————————————-
D. ŚPIEWAK, A. KRÓTKI, A. TATARCZUK, L. WIĘCŁAW-SOLNY, A. WILK: Badania procesu usuwania CO2 za pomocą wieloskładnikowych sorbentów aminowych

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 182-184                                         pobierz plik artykułu 

W pracy przedstawiono wyniki badań procesu usuwania CO2 za pomocą sorbentów aminowych. Jako sorbent referencyjny przedstawiono najczęściej stosowany 30% wodny roztwór monoetanoloaminy. Badania przeprowadzono na instalacji w skali laboratoryjnej pozwalającej na prowadzenie jednocześnie procesu absorpcji oraz desorpcji CO2 w sposób ciągły. Badany gaz miał skład zbliżony do składu spalin energetycznych powstających podczas spalania paliw w powietrzu wzbogaconym w tlen. Porównano sprawność procesu absorpcji oraz zużycie energii potrzebnej do procesu desorpcji dla różnych stopni obciążenia kolumny gazem i cieczą (L/G) dla różnych sorbentów.
Słowa kluczowe: CCS, absorpcja aminowa, MEA, MDEA

182

—————————————————————————————————————-
K. TOMCZUK, J. FEDER-KUBIS: Zastosowanie pakietu LabView do korekcji właściwości dynamicznych przyrządów pomiarowych

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 185-186                                         pobierz plik artykułu 

Przyrządy stosowane w przemyśle do pomiaru m.in. ciśnienia, temperatury czy prędkości przepływu występują najczęściej w postaci czujnika osłoniętego obudową, co pogarsza ich właściwości dynamiczne. W pracy opisano podstawy teoretyczne metody kompensacji właściwości dynamicznych takich czujników, jej adaptację do obliczeń numerycznych oraz podano przykład praktycznej realizacji z wykorzystaniem modelu autoklawu, termometru Pt100, modułu
NI USB-6009 i pakietu LabView. Przeprowadzone badania potwierdziły efektywność metody przez redukcję błędu dynamicznego z ok. 62 do 6%.
Słowa kluczowe: pomiar temperatury, korekcja algorytmiczna, właściwości dynamiczne

185

—————————————————————————————————————-
I. WASIAK, T. CIACH, K. DĄBROWSKA: Wykorzystanie technik inżynierii chemicznej do badania właściwości uwalniania substancji aktywnej z nanocząstek jako nośników leków

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 187-188                                         pobierz plik artykułu 

Prawidłowe zaprojektowanie nanocząstek do podawania leku wymaga szczegółowego scharakteryzowania ich pod względem fi zykochemicznym i biologicznym. Przedstawiono przykłady literaturowe i doświadczalne zastosowania wiedzy z zakresu inżynierii chemicznej potrzebne do zbadania nanocząstek. Uwzględniono zagadnienia dotyczące dyfuzji substancji aktywnej z nanocząstki i metodykę prowadzenia takich badań.
Słowa kluczowe: systemy podawania leków, nanotechnologia

187

—————————————————————————————————————-
W. ZAPAŁA, J. KAMIŃSKA: Porównanie modeli stosowanych do opisu wpływu stężenia modyfi katora na równowagę adsorpcji w chromatografii cieczowej

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 189-192                                         pobierz plik artykułu 

Stężenie modyfikatora fazy ruchomej w chromatografii cieczowej istotnie wpływa na równowagę adsorpcji tj. na czasy retencji i kształty pików rozdzielanych związków. Celem pracy było porównanie modeli opisujących wpływ stężenia modyfikatora na wartości stałej równowagi adsorpcji i pojemności chłonnej złoża w chromatografii cieczowej w układach faz odwróconych
i normalnych. Dokładność testowanych modeli porównano w różnych układach chromatograficznych przy użyciu trzech kryteriów statystycznych. Wyniki badań wskazują, że dla większości rozważanych układów, modele zaproponowane przez autorów dokładniej opisują analizowane zagadnienie, w porównaniu z modelami zalecanymi w literaturze.
Słowa kluczowe: chromatografia cieczowa, izoterma, modelowanie, faza ruchoma, modyfikator

189

—————————————————————————————————————-
Ł. ŻYWCZYK, A. MOSKAL: Badanie morfologii agregatów aerozolowych

Inż. Ap. Chem. 2014, 53, nr 3, 193-194                                         pobierz plik artykułu 
Restrykcyjne regulacje prawne określają ilość emitowanego pyłu z silników spalinowych.
W większości przypadków występują jednak zagregowane cząstki tworzące nieregularne struktury, zatem oszacowanie masy może być nieprecyzyjne. Przedstawiony opis morfologiczny agregatów fraktalnych ma więc istotne znaczenie przy określaniu sumarycznej masy cząstek wytwarzanych podczas spalania paliwa np. w silnikach diesla (Diesel Exhaust Particles).
Słowa kluczowe: agregaty fraktalne, DEP

194

—————————————————————————————————————-