| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 6 / 6
First pagePrevious page1Next pageLast page
1.
Uporaba pod- in nadkritične vode za predelavo odpadne plastike
Maja Čolnik, 2021, doctoral dissertation

Abstract: Doktorska disertacija obravnava kemijsko razgradnjo najpogosteje uporabljenih plastičnih odpadkov z uporabo pod- in nadkritične vode v uporabne produkte. Doktorsko disertacijo smo razdelili na tri dele. V prvem delu doktorske disertacije smo izvedli hidrotermično razgradnjo brezbarvnih in barvnih odpadnih PET plastenk. Poskuse smo izvajali v visokotemperaturnem in visokotlačnem šaržnem reaktorju pri temperaturah od 250-400 °C in reakcijskem času od 1-30 minut. Pri hidrolizi PET odpadkov so nastali primarni in sekundarni produkti. Glavni produkt razgradnje je bila TPA, ki smo jo po reakciji prečistili in določili izkoristek reakcije. Ugotovili smo, da pri 300 °C in 30 min v podkritični vodi dobimo najvišje izkoristke TPA iz brezbarvnih (90,0 ± 0,4% ) kot tudi iz barvnih (85,0 ± 0,2%) PET odpadnih plastenk. Čistote nastalih TPA smo analizirali s pomočjo HPLC, FTIR in TGA/DSC metod in ugotovili, da so njihove čistote zelo visoke in znašajo med 93-98%. Tekom reakcije so nastajali sekundarni produkti, kot so benzojska kislina, 1,4-dioksan, acetaldehid, IPA in CO2. S pomočjo analiziranih komponent v vodni in plinski fazi smo predpostavili mehanizem razgradnje PET odpadkov. Ocenili smo ekonomski in okoljski vpliv hidrotermične razgradnje PET. Ugotovili smo, da če bi povečali laboratorijski proces na industrijsko merilo, bi na letni ravni dosegli dobiček od prodaje TPA in bi znašal okrog 81 000 €. Pri tem bi kemijsko degradirali skoraj 1400 ton PET odpadkov. Okoljsko analizo hidrotermične razgradnje PET smo izvedli s pomočjo programske opreme OpenLCA in bazo podatkov Ecoinvent 3.6. Ugotovili smo, da so k splošnemu obremenjevanju okolja največ prispevale kategorije morska ekotoksičnost, globalno segrevanje in toksičnost za ljudi. Prav tako smo tekom študije o razgradnji PET odpadkov v podkritični vodi predstavili tudi kinetiko razgradnje kot ireverzibilno zaporedno reakcijo, kjer smo določili, da so reakcije za vse razgradne produkte 1.reda. V drugem delu doktorske disertacije smo v nadkritični vodi degradirali poliolefine (PE in PP). Študirali smo razgradnjo PE in PP odpadne plastike ter za primerjavo degradirali še osnovni LDPE. Prav tako smo spremljali vpliv katalizatorja ocetne kisline na potek, razgradnjo in sestavo nastalih produktov. Eksperimente smo izvajali od 380 °C do 450 °C. Tekom razgradnje so v primeru PP in PE odpadkov nastale štiri faze oljna, plinska, vodna in trdna, med tem ko so v primeru osnovnega LDPE nastale le tri faze. Trdni preostanek pri PP in PE odpadkih smo pripisali razpadu aditivov. Metodo za določevanje lahkih ogljikovodikov in CO2 v plinski mešanici smo tudi razvili in validirali. Plinska faza je vsebovala lahke ogljikovodike (C1 do C6) in CO2, medtem ko oljno fazo po večini sestavljajo nasičeni in nenasičeni alifatski ogljikovodiki, aliciklični ogljikovodiki, aromatski ogljikovodiki in alkoholi. V primeru dodatka ocetne kisline smo ugotovili rahlo povišanje nastanka metana in CO2 v nastali plinski mešanici, zaradi razgradnje ocetne kisline v nadkritični vodi. Z višanjem reakcijskih pogojev je nastajalo manj oljne in več plinske faze. Na osnovi pridobljenih podatkov smo predstavili možen mehanizem razgradnje PP in PE v nadkritični vodi. V tretjem delu doktorske disertacije smo študirali razgradnjo PVC odpadkov v nadkritični vodi pri temperaturi od 400-425 °C in časih od 30-60 min. Ugotovili smo, da PVC odpadki razpadejo na oljno, plinsko, vodno in trdno fazo. Maso kloridnih ionov v vodni fazi smo določili s pomočjo titracijske metode. Pri 400 °C in 30 min smo dobili najvišji izkoristek. Kemijsko sestavo oljne in plinske faze smo določili s pomočjo GC/MS metode. Ugotovili smo, da oljna faza podobno kot pri PE ali PP v glavnem vsebuje nasičene in nenasičene alifatske ogljikovodike, aliciklične ogljikovodike, aromatske ogljikovodike in alkohole. V primeru PVC plastike, pa smo v oljni fazi zasledili še halogenirane ogljikovodike (kloroalkane). Plinska faza je vsebovala le lahke ogljikovodike in CO2.
Keywords: Pod- in nadkritična voda, odpadna plastika, kemijsko recikliranje, polietilen tereftalat, polietilen, polipropilen, polivinilklorid, kinetika, tereftalna kislina, benzojska kislina, acetaldehid, 1, 4- dioksan, izoftalna kislina, plini, ogljikovodiki, surovo olje, gorivo
Published: 11.06.2021; Views: 101; Downloads: 0
.pdf Full text (4,64 MB)

2.
Določitev najboljšega okoljskega izida za odpadni tekstilni poliestrski material
Lara Lizzi, 2019, undergraduate thesis

Abstract: S problematiko odpadkov se v današnjem času nenehno srečujemo, saj so odpadki zaradi neprimernega ravnanja z njimi postali eden izmed večjih okoljskih problemov. Za odpadne materiale je potrebno poiskati primerne okoljske rešitve. Namen diplomskega dela je bil poiskati najboljši okoljski izid za tekstilni odpadni poliestrski material. Metode dela: Podrobneje smo pregledali literaturo s področja odpadnega tekstilnega materiala, ponovne uporabe odpadnih materialov, recikliranja in uporabe tereftalne kisline. Uporabili smo strokovne članke in literaturo v slovenskem in angleškem jeziku. V eksperimentalnem delu smo izvedli test gorljivosti in test topnosti, kot kemijsko recikliranje smo izvedli nevtralno in alkalno hidrolizo. Rezultati: V sklopu diplomskega dela smo izpolnili zadane cilje. S pomočjo hierarhije ravnanja z odpadki smo poiskali pozitivne in negativne lastnosti ravnanja s posameznimi odpadki. Nato smo za svoj vzorec določili najboljši okoljski izid. Izkazalo se je, da je kemijsko recikliranje najprimernejše, saj z njim pridobimo izdelek enake kakovosti kot predhodno recikliran material, hkrati pa gre tudi z okoljskega vidika za sprejemljiv način obdelave.
Keywords: Odpadki, tekstilni poliestrski material, kemijsko recikliranje, okoljski izid
Published: 04.10.2019; Views: 357; Downloads: 30
.pdf Full text (1,51 MB)

3.
Recikliranje odpadne pet embalaže s pod- in nadkritično vodo
Anita Sever, 2019, undergraduate thesis

Abstract: Polietilen tereftalat (PET) sodi med najbolj razširjene termoplastične smole. Ima dobre mehanske, toplotne in kemijske lastnosti. Uporabljamo ga predvsem za izdelavo embalaže za pitno vodo in živila. PET je nerazgradljiva plastika, zato se ga vedno več nabira v naravi. Zaradi negativnih posledic kopičenja PET v naravi, dajemo dandanes vse večji pomen ločevanju in recikliranju odpadne PET embalaže. PET lahko recikliramo na več načinov. Eden izmed najučinkovitejših načinov je kemijsko recikliranje s hidrotermično degradacijo. Namen diplomskega dela je bil preučiti recikliranje odpadne PET embalaže s pod in nadkritično vodo. Pod- in nadkritična voda je odličen reakcijski medij za degradacijo odpadne PET embalaže. Odpadna PET embalaža namreč po degradaciji v pod in nadkritičnih vodi razpade na monomere. Glaven monomer, ki nastane je tereftalna kislina (TPA). TPA predstavlja glavno korist recikliranja, iz nje namreč lahko ponovno izdelamo PET. Eksperimentalni del hidrotermične degradacije odpadne PET embalaže smo izvajali v visokotlačnem in visokotemperaturnem šaržnem reaktorju v pod in nadkritični vodi. Reakcije smo izvajali pri štirih različnih temperaturah 250, 300, 350 in 400 °C in reakcijskem času 1, 10 in 30 minut. Nastale produkte hidrotermične degradacije smo analizirali s HPLC, FT-IR in GC-MS metodami. Analize produktov hidrotermične degradacije odpadne PET embalaže so pokazale, da dobimo najvišji izkoristek glavnega produkta TPA pri podkritičnih pogojih, in sicer pri temperaturi 300 °C in času 30 minut. Izkoristek TPA pri degradaciji odpadne barvne PET embalaže je znašal 85%. Za primerjavo izkoristkov smo izvedli še hidrotermično degradacijo brezbarvne odpadne PET embalaže pri enakih pogojih. Dobljen izkoristek je znašal 90%. Z višanjem temperature v nadkritično območje se je izkoristek TPA zniževal, zaradi nastajanja sekundarnih produktov.
Keywords: PET, kemijsko recikliranje, pod in nadkritična voda, hidrotermična degradacija, tereftalna kislina
Published: 19.07.2019; Views: 669; Downloads: 0

4.
Ločitev elastana in poliakrilonitrila iz tekstilnih mešanic s poliamidi in polietilentereftalatom z raztapljanjem za nadaljnje kemijsko recikliranje
Dane Lojen, 2017, master's thesis

Abstract: Kemijsko recikliranje polimerov lahko prispeva k zmanjšanju količine odpadnih polimerov in porabe primarnih surovin ter energije, vendar je za uspešno kemijsko recikliranje mešanic polimerov pomembna predhodna ločitev komponent. Preučevali smo ločitev elastana (EL) in polikrilonitrila (PAN) od poliamidov in polietilentereftalata (PET) v tekstilnih mešanicah z raztapljanjem v N,N-dimetilformamidu (DMF) in obarjanjem. Izvedli smo tudi kemijsko razgradnjo PA 6 in PA 6.6 z nevtralno hidrolizo. Vzorce smo analizirali z gravimetrično analizo, FTIR in Raman spektroskopijo. Ugotovili smo, da je bila ločitev PAN oziroma EL iz mešanic PA 6 / PA 6.6 / PET uspešna pri temperaturi 70 °C. Njuno obarjanje iz raztopin v DMF je bilo večinoma uspešno pri realnih vzorcih, neuspešno pa pri pripravljenih vzorcih. Sklepamo, da je bila uspešnost obarjanja PAN in EL odvisna od dodatkov v mešanicah polimerov, ki smo jih ločevali z raztapljanjem, in lahko otežujejo obarjanje ter aglomeracijo delcev v raztopini. Pri temperaturi vrelišča DMF ločitev EL od PA 6 ni bila uspešna. Nevtralna hidroliza PA 6 pri temperaturi 250 °C, avtogenem tlaku in reakcijskem času 1 h je bila le delno uspešna, saj se je v vodotopne produkte razgradilo le 49 % mase vhodnega PA 6. Nevtralna hidroliza PA 6.6 je bila pri zelo podobnih pogojih neuspešna, saj se je razgradilo v vodotopne produkte le 22 % vhodnega PA 6.6. Za povečanje izkoristka nevtralne hidrolize PA 6 in PA 6.6 bi bilo potrebno spremeniti reakcijske pogoje.
Keywords: ločitev z raztapljanjem, kemijsko recikliranje, nevtralna hidroliza, poliamid 6, poliamid 6.6, polietilentereftalat, elastan, poliakrilonitril
Published: 12.12.2017; Views: 624; Downloads: 85
.pdf Full text (4,43 MB)

5.
Kemijsko recikliranje polietilen tereftalata in karakterizacija nastalih razgradnih produktov
Dea Marko, 2017, master's thesis

Abstract: V zadnjih letih je zaradi vse višjega življenjskega standarda ter rasti prebivalstva, močno narasla količina proizvedenih in uporabljenih tekstilnih materialov. Povečala se je tudi količina odpadnega tekstila, lahko pa sklepamo, da se bo ta v prihodnje še povečala. Polietilen tereftalat je danes tretji najbolj razširjen polimer, za polietilenom in polipropilenom. V tekstilni industriji je najbolj uporabljen sintetični material za izdelavo vlaken. V raziskavi smo se ukvarjali s problematiko recikliranja PET vlaken. Predpostavljali smo, da bomo kot glavni produkt izolirali monomer tereftalne kisline. Metoda, ki smo jo uporabili je nevtralna hidroliza PET vlaken v visokotlačnem reaktorju, ki nam omogoča višjo čistost izhodnih snovi – tereftalne kisline in etilen glikola. Izvedli smo izolacijo in čiščenje nastalih produktov s pomočjo kislinsko bazne ekstrakcije in destilacije. Nastale produkte smo analizirali z infrardečo spektroskopijo. Cilj magistrskega dela je bil raziskati razgradne produkte po kemijskem recikliranju PET vlaken v visokotlačnem reaktorju pod različnimi pogoji. Spreminjali smo temperaturo, čas in razmerje med uporabljenim tekstilnim materialom in topilom in nato analizirali nastale razgradne produkte. Ugotovili smo, da so pride do popolne depolimerizacije PET vlaken do tereftalne kisline pri naslednjih pogojih: T = 250 °C in t = 10 min (vzorec D2).
Keywords: kemijsko recikliranje, razgradnja PET, tereftalna kislina, IR spektroskopija
Published: 05.10.2017; Views: 1187; Downloads: 184
.pdf Full text (2,65 MB)

6.
Recikliranje mešanic tekstilnih materialov
Jana Šerod, 2015, master's thesis

Abstract: V zadnjih desetletjih je zaradi vse višjega življenjskega standarda ter globalne rasti prebivalstva, močno narastla tudi količina proizvedenih in uporabljenih tekstilnih materialov. Posledično se je povečala tudi količina odpadnega tekstila, upravičeno pa lahko sklepamo, da bo le-ta v prihodnjih letih le še naraščala. Po ocenah strokovnjakov naj bi na odlagališčih odpadkov končalo kar 70 % odpadnih tekstilnih materialov, vsi ti nepredelani odpadki pa predstavljajo ogromen neuporabljen vir sekundarnih surovin in negativni ogljični odtis za okolje. V magistrski nalogi smo se lotili raziskovanja možnosti kemijskega recikliranja tekstilnega materiala bombažnega, volnenega in poliestrnega izvora, oziroma tekstilnih mešanic omenjenih komponent. Odločili smo se za izbiro kemikalij in pogojev, s katerimi bi dosegli čim višjo učinkovitost, hkrati pa bi bil postopek še vedno čim bolj ekološko in ekonomsko sprejemljiv. Razgradnjo naravnih vlaken (bombaža in volne) smo tako izvajali z uporabo H3PO4 (fosforjeve (V) kisline). Pri tem smo razmišljali tudi o nadaljnji uporabi produkta, ki bi ga še posebej zaradi prisotnosti fosforjevih ionov lahko uporabili v pridelavi umetnih gnojil. Za razgradnjo poliestrnega materiala smo uporabili proces nevtralne hidrolize pri dveh različnih razmerjih med poliestrom in vodo. Pri tem smo dosegli depolimerizacijo poliestra (PET) do osnovnih gradnikov: tereftalne kisline (TK) in etilen glikola (EG). Izvedbi reakcije razgradnje eno-komponentnih materialov je sledilo ločevanje dvo-komponentnega materiala, ki je bil sestavljen iz kombinacije bombaža in poliestra oziroma volne in poliestra. Razgradnjo naravnih vlaken ter ločevanje tekstilnih komponent smo izvajali v steklenem reaktorju, medtem ko smo za nevtralno hidrolizo poliestra uporabili posebej v ta namen izdelan visokotlačni in visokotemperaturni reaktor. Na podlagi raziskave smo ugotovili, da lahko z uporabo H3PO4 kisline uspešno razgradimo naravna vlakna, kot sta bombaž in volna, največji vpliv na izkoristek reakcije pa imata izbrana koncentracija kisline in reakcijski čas. Podobno smo ugotovili tudi pri eksperimentih ločevanja mešanic omenjenih naravnih vlaken s poliestrom, v katerih je poliestrni material ostal kemijsko nespremenjen. Na osnovi rezultatov nevtralne hidrolize smo ugotovili, da je mogoče PET zgolj s pomočjo vode, povišane temperature in tlaka depolimerizirati do osnovnih enot. Po prečiščenju trdega reakcijskega produkta smo pridobili tereftalno kislino (TA) visoke čistosti. Ugotovili smo, da na izkoristek nevtralne hidrolize vplivata tako čas reakcije, kot tudi razmerje med PET materialom in vodo, ki posledično vpliva tudi na delovni tlak v sistemu.
Keywords: depolimerizacija, nevtralna hidroliza PET, kemijsko recikliranje, tekstilni materiali, recikliranje mešanih materialov, poliester, bombaž, volna
Published: 09.10.2015; Views: 1283; Downloads: 160
.pdf Full text (3,68 MB)

Search done in 0.17 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica