Search the digital library catalog

Abstract: Namen magistrskega dela je bila termična obdelava konopljine pogače s hidrotermalno karbonizacijo (HTC). Namesto vode, ki se običajno uporablja kot tekoči reakcijski medij pri HTC procesu, smo za izvedbo eksperimentov uporabili globoko evtektično topilo (DES) - mešanico glikolne kisline in holin klorida (ChCl). Hidrotermalno karbonizacijo smo izvajali pri obratovalni temperaturi 200 °C in razmerju DES:voda 1:3. Preverili smo tudi vpliv spremembe temperature (170 °C), spremembe razmerja DES:voda (1:9) in dodatka katalizatorjev FeCl3 in FeSO4 na karakteristike hidro-oglja in procesne tekočine. Prav tako smo preučili vpliv same sestave DES topila na lastnosti HTC produktov, pri čemer smo uporabili dve različni razmerji glikolne kisline in ChCl (1:1 in 2:1). Produkte smo kemijsko karakterizirali in preverili možnost njihove uporabe za gorivo in v kmetijstvu. Karakterizacijo surovin in hidro-oglja smo izvedli z meritvijo kurilne vrednosti, elementarno analizo in FTIR analizo. Izvedi smo tudi proksimativno analizo s TGA analizatorjem, s katero smo določili vsebnost hlapnih snovi, pepela in fiksnega ogljika. V procesnih tekočinah smo izvedli meritve TOC, amonijev dušik, KPK, vsebnost skupnih fenolov, skupni dušik, KMK, genotoksičnost in strupenost za sladkovodne mikroorganizme. Z ICP-AES analizo smo preverili vsebnost kovin v procesnih tekočinah in hidro-oglju. Za preizkušanje možnosti uporabe hidro-oglja in procesne tekočine kot izboljševalca tal smo izvedli teste spremenljivosti za rastline z vrtno krešo. Hidrotermalna karbonizacija z uporabo globoko evtektičnega topila je proizvedla hidro-oglje s povišano vsebnostjo ogljika, hlapnih snovi in višjo kurilno vrednostjo. FTIR analiza je pokazala spremembe v hidroksilnih in alifatičnih spojinah. V procesnih tekočinah smo zaznali povišanje vsebnosti TOC, KPK, skupnega in amonijevega dušika ter fenolnih spojin. Procesne tekočine niso genotoksične, vendar so pokazale strupenost do mikroorganizmov. Hidro-oglja so se izkazala kot primerna za uporabo kot izboljševalec tal v kmetijstvu, medtem ko procesna tekočina ni uporabna, zaradi nizkega pH in visoke prevodnosti. Sestava DES topila, razmerje DES:voda ter sprememba temperature HTC torej pomembno vplivajo na fizikalno-kemijske lastnosti nastalih produktov. Dodatek katalizatorja se izraža tako v kemijski sestavi kot v povišani kurilni vrednosti hidro-oglja.
Keywords: hidrotermalna karbonizacija, globoko evtektično topilo, karakterizacija produktov, izboljševalec tal, biogorivo
Published in DKUM: 22.10.2024; Views: 0; Downloads: 10
Full text (2,69 MB)

Abstract: Ob vse večji energetski krizi ter neizogibnem dejstvu, da bo človeštvo slej ko prej porabilo zalogo nafte, se pojavlja vprašanje, kaj bo nadomestilo fosilna goriva. Biogoriva so eden izmed trenutno najpogostejših odgovorov na zastavljeno vprašanje. Namen tega dela je bilo pridobiti podatke o vplivu lastnosti biodizelskega goriva na tok v visokotlačni šobi ter na curek, ki se razvije ob vbrizgavanju v zgorevalni prostor motorja. Te podatke smo pridobili na podlagi numerične analize, ki smo jo izvedli v programskem okolju AVL FIRE. Te podatke smo primerjali s podatki enake analize, ki smo jo izvedli za klasično dizelsko gorivo. Opazili smo, da se višja dinamična viskoznost, gostota ter površinska napetost biogoriva odražajo na večji dolžini ter ožji širini curka goriva. Iz rezultatov je razvidno tudi, da uporaba biodizla privede do manjših kapljic goriva ter počasnejšega razvoja kavitacije v toku skozi izvrtino šobe.
Keywords: dizel, biogorivo, vpliv lastnosti goriva, lastnosti curka, lastnosti toka, numerična simulacija, programski paket AVL FIRE
Published in DKUM: 05.10.2022; Views: 618; Downloads: 189
Full text (2,04 MB)