Odborný časopis zaměřený na těžbu, zpracování, zušlechťování a využití fosilních paliv, biopaliv, a energetiku. V elektronické podobě čtvrtletně vydává Fakulta technologie ochrany prostředí VŠCHT Praha.

3/2024

4/2022

Vliv oxidu siřičitého na adsorpční kapacitu zeolitických sorbentů pro oxid uhličitý

Článek diskutuje poměrně závažný problém omezující použití adsorpce pro odlučování CO₂ ze spalin, jímž je paralelní sorpce oxidu siřičitého. Pro studium adsorpce, za zvýšeného tlaku v širokém rozmezí teplot, byla sestrojena aparatura se svislým vsádkovým adsorbérem a záznamem průnikových křivek CO₂ infračerveným analyzátorem. V článku jsou shrnuty výsledky experimentů prováděných se zeolitem klinoptilolitem, který reprezentoval přírodní sorbenty, a molekulovým sítem 13X, jakožto zástupcem sorbentů syntetických. Byly porovnávány adsorpční kapacity dosahované při cyklicky opakovaných testech s modelovou plynnou směsí prostou SO₂ a směsí téhož složení, ale obohacenou o nízký objemový zlomek SO₂ (0,3 %). Adsorpce probíhala za teploty 20 °C při dvou přetlacích směsi s 13% objemovým zlomkem CO₂, a to při 200 a 500 kPa. Každý dílčí experiment sestával z pěti adsorpčních a desorpčních cyklů, kdy desorpce byla založena na odtlakování následovaném zvýšením teploty na 120 °C v atmosféře N₂. Při testech s plynnou směsí bez SO₂ nedocházelo k žádným změnám kapacit. Vztaženo na navážku vzorku dosahoval vzorek 13X při přetlaku 500 kPa kapacitu 11,3 % a klinoptilolit 3,8 %. Testy v přítomnosti SO₂ vedly v průběhu cyklů k setrvalému snižování rovnovážných kapacit, a to u obou vzorků a při obou tlacích. Při přetlaku 500 kPa se u vzorku 13X kapacita snížila až na 7,4 % a u vzorku klinoptilolitu na 2,5 %. Intenzivnější desorpce zahrnující termický a vakuový krok nevedla u vzorku 13X k žádnému zlepšení. Naproti tomu u klinoptilolitu byl efekt velmi dobrý a v pátém cyklu jeho kapacita dosáhla 3,4 %, tedy hodnot blízkých stavu bez kontaminace SO₂. Testy s SO₂ vyvolaly u vzorku 13X pokles specifického povrchu z 512 na 211 m2.g^‒1, ale u klinoptilolitu došlo za stejných podmínek k jeho snížení jen z 29 na 28 m2.g^-1. Dle XRF nebylo možné ze vzorku 13X odstranit sorbovaný SO₂ ani evakuací s následným ohřevem až na 200 °C. Metodou XRD bylo zjištěno, že SO₂ zůstává v matrici, přestože nedochází k jeho přechodu do krystalické fáze. Studie ověřila, že syntetické molekulové síto 13X, narozdíl od přírodního klinoptilolitu, není použitelné pro adsorpci CO₂ z neodsířených spalin.

Operational concerns from compliance of IMO2020 sulphur limit through VLSFO

From Jan 01, 2020, International Maritime Organisation (IMO) reduced the permissible sulphur content from bunker fuel used on ships from 3.5 % m/m in 2012 to 0.50 % m/m. The maritime industry is consequently abandoning High Sulphur Fuel Oil (HSFO) and employing Very Low Sulphur Fuel Oil (VLSFO) blends or using the Exhaust Gas Cleaning System (EGCS) that allows the combustion of HSFO by removing access sulphur from the exhaust gas of a ship. However, these compliance mechanisms present their own Technical and operational challenges. The concern that the specifications of VLSFO are hidden is groundless, as they must comply with ISO 8217. Thus, the problems with VLSFO blends are not their specs but the difficulty attached to their handling and use. Major problems with VLSFO blends are the breakdown of the main engine, poor liner conditions, collapsed piston rings, and consequential scuffing caused by mismanagement of cylinder oil and feed rate, improper maintenance of Piston Rings and Cylinder liner. Some other concerns with VLSFO blends are low shelf life, high sensitivity, admissibility of onboard testing, the readiness of seafarers, and other compliance difficulties. Training seafarers, technological awareness, and constant care can only achieve adequate compliance.

Výroba plynu v Čechách včera, dnes a zítra

Česká republika patří v oblasti plynárenství k nejvyspělejším zemím světa. Výroba plynu z uhlí zde byla zahájena již v roce 1847 a od té doby se intenzivně rozvíjela. Zpočátku se plyn používal k osvětlování ulic, proto byl označován jako svítiplyn. Záhy se jeho použití rozšířilo i do dalších oblastí, např. k ohřevu vody a k vytápění, ale i k praní a mandlování prádla a k řadě jiných činností. K významné změně došlo v první polovině 20. stol., kdy byl vyvinut proces zplynění uhlí, který začal nahrazovat méně dokonalé postupy výroby plynu karbonizací. První tlaková plynárna v Čechách byla uvedena do provozu během 2. sv. války v Záluží u Litvínova a zásobovala plynem nejen místní chemické závody, ale prostřednictvím vysokotlakého plynovodu také velká města ve svém okolí. Další tlakové plynárny pak byly zprovozněny v padesátých letech v Úžíně a začátkem sedmdesátých let ve Vřesové. Výroba svítiplynu v Čechách v té době dosáhla objemu téměř 4 mld. m³/a. Stavba tranzitní plynárenské soustavy ze Sovětského svazu do zemí střední a západní Evropy a její zprovoznění v první polovině 70. let znamenalo útlum výroby svítiplynu a jeho nahrazování zemním plynem. Proto byly tlakové plynárny postupně odstavovány; poslední plynárna, ve Vřesové, ukončila provoz v létě 2020. Technologie výroby plynu jsou však v Čechách vyvíjeny i nadále. Bylo realizováno několik zařízení pro zplyňování biomasy a zařízení určených ke zplyňování různých alternativních paliv. Přerušení dodávek zemního plynu z Ruska v létě 2022 opět oživilo zájem o tyto technologie, zejména v průmyslových podnicích s technologickými procesy s vysokou spotřebou plynu.

Koroze konstrukčních materiálů pro technologie využívající solné taveniny

Roztavené směsi solí jsou zvažovaným prostředím pro mnoho moderních technologií využívajících jejich schopnost uchovávat tepelnou energii, tepelnou stabilitu za vysokých teplot, nízký bod tání a další vlastnosti. Nevýhodou jejich použití je vysoká korozní agresivita vůči kovovým konstrukčním materiálům. Především nečistoty obsažené v solných směsích mohou korozní rychlosti ocelí výrazně zvyšovat. V tomto článku je srovnáno korozní chování ocelí Inconel 625, 321, 316L a 316Ti ve směsi chloridových a dusičnanových solných tavenin. Byly zvoleny parametry, ve kterých jsou obě směsi stabilní a ve formě taveniny: 400 °C, inertní argonová atmosféra a tlak 0,2MPa. Po expozicích byl analyzován stav povrchů metodami XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie) a SEM (skenovací elektronová mikroskopie). Uvedené materiály lépe vyhovují prostředí dusičnanových solí, kde vznikaly pouze velmi tenké povrchové vrstvy bez lokálních typů koroze. V chloridových taveninách prokázaly větší odolnost oceli 321 a Inconel 625 než korozivzdorné oceli 316L a 316Ti.