A comparison between monolithic and wire gauze structured catalytic reactors for CH₄ and CO removal from biogas-fuelled engine exhaust

The application of the wire gauzes as the catalytic supports can provide a number of advantages in biogas exhaust abatement. In this paper, a model of wire gauze structured reactor for biogas exhaust removal is proposed and model based calculations are performed to compare the wire gauze catalytic reactor with the classic monolith. The modelling bases on kinetic data experimentally obtained in a small-scale tubular reactor for cobalt and palladium (as reference) oxide catalysts doped with promoters (Ce, Pd). The heat and mass transfer characteristics of the wire gauze reactor are taken from the former studies by the authors. The simulations show that for assumed reactor parameters, a combination of the promoted cobalt oxide catalyst and the wire gauze support can give high conversion of methane and carbon monoxide

Analyzers for monitoring the quality of coal in mechanical coal processing facilities and laboratories

Od ponad 35 lat Instytut EMAG specjalizuje się w opracowywaniu systemów i urządzeń do ciągłej kontroli oraz pomiaru laboratoryjnego parametrów jakościowych węgla, a także we wdrażaniu danych urządzeń na kopalniach i elektrowniach. Systemy te, bazujące na rozwiniętej technice radiometrycznej, takiej jak: rozproszenie wsteczne promieniowania gamma (systemy ALFA 06) oraz absorbcja dwuenergetycznej wiązki promieniowania gamma (ALFA-06/2E popiołomierz, ALFA-06/3E system), znalazły szerokie zastosowanie w Polsce. Obecnie ponad 40 systemów do ciągłej analizy jest stosowanych w Polsce w kopalniach węgla kamiennego i brunatnego. W ostatnim czasie został opracowany popiołomierz RODOS, który służy do ciągłej analizy, bazującej na pomiarze naturalnej promieniotwórczości gamma węgla kamiennego. Rozwiązanie to znalazło szerokie zastosowanie. W artykule dokładnie opisano popiołomierz RODOS oraz przedstawiono uzyskane przy zastosowaniu danego miernika i wagi taśmociągowej wyniki pomiarów popiołu zawartego w węglu kamiennym i brunatnym. Omówiono również możliwości i korzyści, które powstały w wyniku zastosowania systemu w podziemiu i na powierzchni kopalń. Przedstawiono także urządzenia do kontroli jakościowej węgla w laboratoriach kopalnianych jak również na zwałach, wagonach lub samochodach, takie jak przenośny popiołomierz WALKER oraz analizator GAMMA NATURA.For over 35 years the EMAG Institute has specialized in the development of systems and devices for on-line monitoring and laboratory measurements of coal quality parameters, as well as the implementation of such devices in coal mines and electrical power engineering plants. These systems are based on extended radiometric technology, such as: gamma radiation backscattering (ALFA 06 systems) and dual absorption of the gamma radiation beam (ALFA-06/2E ash meter, ALFA-06/3E system). They have found application in many places in Poland. Currently, there are over 40 on-line analysis systems working in Polish hard coal and brown coal mines. Recently, the RODOS ash meter has been developed for on-line analysis based on the measurement of natural gamma radiation of hard coal. This solution has been widely used as well. The article features the description of the RODOS ash meter and presents the measurement results of ash content in hard and brown coal, obtained with the use of a given meter and belt conveyor scales. Additionally, the possibilities and benefits were discussed regarding the use of the system in the underground and on the surface of a mine. Finally, the authors presented devices for monitoring the quality of coal in mine laboratories, on dumps, wagons, and trucks, such as the WALKER portable ash meter and GAMMA NATURA analyzer

Selected elements of industrial automation systems used in difficult environmental conditions and in areas with explosion hazards

Na wstępie podkreślono znaczenie nowoczesnych rozwiązań zastosowanych w elementach układów automatyki przemysłowej, wykorzystywanych zwłaszcza w środowisku o trudnych i wybuchowych warunkach. W dalszej części artykułu przedstawiono wybrane przykłady rozwiązań opracowanych w ostatnich latach w Instytucie Technik Innowacyjnych ENIAG, w tym przykłady systemów sterowania, diagnostyki i układów napędowych, oraz uzasadniono konieczność uwzględnienia w procesie projektowania szeregu wymagań związanych m. in. z dyrektywami LVD, EMC, ATEX i MAD. Ponadto opisano procesy wielowariantowych badań laboratoryjnych, przyczyniające się do zwiększenia poziomu bezpieczeństwa i niezawodności rozwiązań wdrażanych w aplikacjach przemysłowych.First the importance of state-of-the-art solutions in industrial automation systems was stressed, particularly those applied in difficult environmental conditions and in areas with explosion hazards. Then some solutions developed in the EMAG Institute were presented, including control systems, diagnostic systems and driving systems. The authors justified the necessity to take into account a number of requirements during the designing process, i.e. LVD, EMC, ATEX and MAD directives. Finally, the processes of multivariant laboratory tests were discussed. These tests contribute to better safety and reliability of solutions implemented in industrial applications

Technological measurement of ash content in raw coal – ash monitor RODOS-EX

Z wydobyciem, przeróbką i spalaniem węgla wiąże się powstawanie dużych ilości odpadów stałych, które można zagospodarować na wiele różnych sposobów, pod warunkiem, że spełniają stosowne normy. Rozwój czystych technologii węglowych, poza spektakularnymi działaniami w zakresie CCS (sekwestracja CO2) związany jest również z podejmowaniem działań na etapie przeróbki i wzbogacania węgla. W procesach tych bieżąca kontrola zawartości popiołu w węglu jest działaniem koniecznym, wspomagającym proces produkcji węgla o wysokiej jakości oraz pozwala na skuteczne planowanie gospodarki odpadami. Klasyczne laboratoryjne badania zawartości popiołu są czasochłonne i pracochłonne. Ponadto mają charakter losowy wynikający z konieczności pobrania próbki do badań. Chociaż dokładność analizy próbki jest wyższa od dokładności urządzeń technologicznych, metody klasyczne powinny być wspomagane metodami technologicznymi. Informacja o zawartości popiołu, uzyskana na wczesnym etapie procesu wydobycia, może być wykorzystana jako sygnał sprzężenia zwrotnego dla kombajnisty lub umożliwić wstępną segregację urobku, minimalizując koszty transportu kamienia na powierzchnię. Przedstawione w artykule urządzenie – popiołomierz RODOS-EX – umożliwia ciągły pomiar zawartości popiołu w węglu surowym, jeszcze przed przetransportowaniem go na powierzchnię. Urządzenie dostarcza informacji pozwalających na odpowiednie zorganizowanie procesu wzbogacania. Autorzy omówili różnice w budowie popiołomierza przeznaczonego do zabudowy w podziemiach kopalń względem typowych rozwiązań stosowanych w zakładach przeróbczych. Różnice wynikające z konieczności uwzględnienia znacznie trudniejszych wymagań środowiskowych, takich jak duża wilgotność, wysoka temperatura otoczenia, zagrożenie wybuchem metanu i pyłu węglowego czy zagrożenia mechaniczne, znalazły swoje odzwierciedlenie w budowie i parametrach funkcjonalnych urządzenia. Jednym z istotnych problemów związanych z pomiarami zawartości popiołu w węglu surowym jest wpływ zmian składu chemicznego na niepewność wskazań popiołomierza. Zastosowana w urządzeniu metoda pomiarowa bazująca na pomiarze naturalnego promieniowania gamma jest stosunkowo mało wrażliwa na zmiany składu chemicznego urobku.Mining, coal processing and coal combustion entail production of large quantities of solid waste that can be used in a number of different ways, provided that they meet the relevant standards. The development of clean coal technologies, apart from spectacular actions in the field of CCS (Carbon Capture and Storage), is also related to taking actions connected with coal processing and enrichment. In these processes the on-line control of ash content is a necessary action, that supports the process of production of high quality coal and allows for effective planning of waste management. Classical laboratory test of ash content is time consuming and laborious. Furthermore, that method has a random character due to the necessity of sampling. Although accuracy is much higher than the accuracy of any other technological devices, classical method should be supported by technological methods. Information on ash content acquired at the early stage of the extraction process can be used as a feedback signal for the cutting loaderman operator or may allow for the initial segregation of the output reducing the cost of its transport to the surface. In this paper the presented device – RODOS-EX ash-meter – allows for on-line measurement of ash-content in raw coal, before transporting it to the surface. The device provides information which allows to properly organize the coal enrichment process. The authors discussed differences between the construction of the ash meter intended for the use in underground coal mines and the ash meter designed to be used in coal processing plants. Strict environmental requirements, such as high humidity, high ambient temperature, methane and coal dust explosion hazard or mechanical threats were considered in the construction and functional parameters of the device. One of the significant problems, related to the measurement of ash content of raw coal, is the impact of changes in the chemical composition on the uncertainty in ash meter indications. The measurement method used in the device is based on the measurement of natural gamma radiation, and is relatively insensitive to changes in the chemical composition of the output

Flow resistance, transport phenomena for metallic foam. Experiments

Wyznaczono eksperymentalnie opory przepływu i współczynniki transportu przy przepływie powietrza przez pianę NiCr rozważaną jako nośnik katalizatora w reaktorach strukturalnych. Współczynniki wnikania ciepła wyznaczono ogrzewając pianę przepływającym przez nią prądem elektrycznym. Współczynniki wnikania masy wyznaczono w oparciu o analogię Chiltona-Colburna. Otrzymane wyniki porównano z reaktorem ze złożem ziaren usypanych oraz monolitem.Flow resistance and transport properties for air flow through metallic NiCr foam were experimentally studied. The foam was considered as a catalyst carrier in structured reactors. Heat transfer coefficients were determined by foam heating by electric current flowing directly through it. Mass transfer coefficiants were determined based on the Chilton-Colburn analogy. The results were compared with packed bed and monolithic reactor

Morphological characteristics and transport coefficients for reticulated vitreous carbon (RVC) foams

W pracy przedstawiono parametry morfologiczne oraz współczynniki transportowe dla szklistych pian węglowych (RVC) o gęstości porów wynoszącej 30 i 80 PPI. Parametry morfologiczne pian określono za pomocą mikrotomografu SkySkan 1172. Współczynniki wnikania ciepła wyznaczono ogrzewając pianę przepływającym przez nią prądem elektrycznym. Współczynniki wnikania masy wyznaczono w oparciu o analogię Chiltona-Colburna.In this paper, the morphological parameters and transport coefficients are studied for the reticulated vitreous carbon (RVC) foams of pore density 30 and 80 PPI. SkySkan 1172 X-ray microtomograph was used to study the foam structure. Heat transfer coefficients were determined by foam heating by electric current flowing directly through it. Mass transfer coefficients were determined based on the Chilton-Colburn analogy