- Tytuł:
-
Zastosowanie dwukolumnowej adsorpcyjnej chromatografii gazowej do rozdzielania i oznaczania gazów powstających podczas fermentacyjnego wytwarzania bio-wodoru
Application of dual-column gas chromatography for separation and determination of gas mixtures formed during fermentative bio-hydrogen formation processes - Autorzy:
-
Rybarczyk, P.
Makoś, P.
Kamiński, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/92382.pdf
- Data publikacji:
- 2018
- Wydawca:
- Uniwersytet Przyrodniczo-Humanistyczny w Siedlcach
- Tematy:
-
procesy fermentacyjne
otrzymywanie biopaliw gazowych lub ciekłych
biowodór
analityka techniczna procesowa
skład fazy gazowej
adsorpcyjna chromatografia gazowa
fermentative processes
generation of gaseous or liquid biofuels
biohydrogen
technical process analytics
gas phase composition
adsorption gas chromatography - Opis:
-
Bio-wodór może być otrzymywany m.in. w wyniku przetwarzania biomasy ligno-celulozowej (BMLC) w procesach fermentacji ciemnej, realizowanej w atmosferze beztlenowej, lub o niskiej zawartości tlenu, najczęściej w atmosferze azotu. Ważne znaczenie w badaniach optymalizacji warunków ciemnej fermentacji ma analityka składu powstających w procesie mieszanin gazów, które - poza wodorem, zawierają głównie: CO2, CH4 oraz niewielkie stężenia O2. Wyniki wcześniejszych naszych badań pokazują, że z wykorzystaniem długiej (6.5 m) kolumny pakowanej adsorbentem Porapak Q o ziarnach wypełnienia 100 – 120 MESH, przy zastosowaniu azotu jako gazu nośnego, możliwe jest rozdzielenie w warunkach izotermicznych oraz oznaczenie w/w składników mieszanin gazowych z wykorzystaniem detektora cieplno-przewodnościowego (TCD), przy czasie analizy ok. 10 minut. W niniejszej pracy przedstawiono układ aparatu, porównawcze wyniki rozdzielania oraz korzystną metodykę analityczną oznaczania w/w składników gazowych z zastosowaniem dwóch równolegle usytuowanych i stosowanych naprzemiennie kolumn pakowanych, jednej z polimerowym adsorbentem typu Porapak Q oraz drugiej z sitem molekularnym 5 A. Porównano zastosowanie azotu albo helu jako gazu nośnego. Zastosowano dwa szeregowo połączone detektory – detektor cieplno-przewodnościowy o średniej czułości oraz detektor płomieniowo-jonizacyjny (FID), charakteryzujący się niskim progiem wykrywalności i możliwością oznaczania śladowych zawartości lotnych węglowodorów i innych lotnych organicznych składników obecnych w gazie fermentacyjnym, także innego typu niż pochodzącym z fermentacji ciemnej. Studia i badania tej pracy doprowadziły do wniosków, dotyczących korzystnych zasad postępowania w zakresie analityki mieszanin gazowych z fermentacji ciemnej i innego rodzaju fermentacji, zarówno w zakresie w/w głównych składników mieszanin gazowych obecnych w gazach fermentacyjnych, jak i w zakresie badania śladowych zawartości w gazach fermentacyjnych takich składników, jak CO, COS, NH3, PH3, SO2 oraz różnych lotnych związków organicznych, obecnych nad płynną powierzchnią w bioreaktorze fermentacji.
Bio-hydrogen can be obtained e.g. as a result of processing of ligno-cellulosic biomass (BMLC) in so-called dark fermentation, carried out in an anaerobic atmosphere or with low oxygen content, most often in a nitrogen atmosphere. The analytical composition of the gas mixtures formed in the process, H2, CO2, CH4 and low concentrations of O2 is extremely important in the perspective of the dark fermentation optimization. Our previous research results show that using a column packed with Porapak Q adsorbent with packing grains of 100 - 120 MESH and using nitrogen as the carrier gas, it is possible to fully separate under isothermal conditions and determine the components of the gas mixtures tested using a thermal conductivity detector (TCD) with an analysis time of about 10 minutes. This work presents the apparatus layout, comparative separation results and a favorable analytical methodology for determining the aforementioned gaseous components using two packed columns arranged in parallel and used alternately, one with a Porapak Q type polymer adsorbent and the other with granular zeolite, the so-called 5 A molecular sieve. The use of nitrogen or helium as a carrier gas was compared. Two detectors connected in series were used - a universal thermal conductivity detector of medium sensitivity and a flame ionization detector (FID), enabling highly sensitive detection and trace determination content of volatile hydrocarbons and other volatile organic components present in the fermentation gas, also other than those originated during the dark fermentation. The presented studies and research of this work have led to conclusions regarding favorable rules of conducting the analysis of gas mixtures from dark fermentation and other types of fermentation, both in terms of the above-mentioned main components of gas mixtures present in fermentation gases, as well as in the field of testing trace content in fermentation gases with emphasis on CO, COS, NH3, PH3, SO2 and various volatile organic compounds found above the liquid surface in the fermentation bioreactor. - Źródło:
-
Camera Separatoria; 2018, 10, 2; 105-114
2083-6392
2299-6265 - Pojawia się w:
- Camera Separatoria
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł