1. Optimiranje odstranjevanja formaldehida iz azeotropne zmesi butanol/isobutanol/formaldehid/metanol/voda s pretvorbo v heksametilentetraminJan Hartl, 2024, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bil preučiti izvedljivost odstranjevanja formaldehida iz azeotropne zmesi butanol/isobutanol/formaldehid/metanol/voda s pretvorbo formaldehida v heksametilentetramin (HMTA).
V sklopu eksperimentalnega dela smo izvedli eksperimente v skladu s centralno kompozitnim eksperimentalnim načrtom in razvili statistično relevanten linearni model, ki opisuje odvisnost masnega deleža formaldehida v raztopini v odvisnosti od dodane množine metanola in amonijaka. Z razvitim modelom smo optimirali reakcijske pogoje s ciljem minimiranja deleža formaldehida in preostalega amonijaka v raztopini. Model potrjuje hipotezo, da je prisotnost metanola problematična, saj stabilizira formaldehid (pretvorba formaldehida ob prisotnosti metanola v hemiacetal) in ga tako naredi manj dostopnega za pretvorbo v HMTA. Po pričakovanjih pa višanje množine amonijaka kot reaktanta zmanjšuje delež preostalega formaldehida.
Rezultati kažejo, da je na laboratorijski ravni odstranjevanje formaldehida iz azeotropne zmesi s pretvorbo v HMTA izvedljivo. Kot eno izmed možnih tehnologij za ločevanje HMTA iz raztopine smo uporabili vakuumsko destilacijo, s katero HMTA odstranimo kot destilacijski ostanek. Pri pogojih, ki smo jih določili kot optimalne, se je masni delež formaldehida v raztopini znižal iz začetnih 1,39 % na 0,048 %. Ključne besede: odstranjevanje formaldehida, heksametilentetramin, azeotropne zmesi, vakuumska destilacija, načrtovanje eksperimentov, optimiranje reakcijskih pogojev. Objavljeno v DKUM: 19.09.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 5 Celotno besedilo (1,84 MB) |
2. Kompenzatorji mrtvega časa regulacija procesov z dolgim mrtvim časomBlaž Vidovič, 2024, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bil ugotoviti vpliv različno dolgih mrtvih časov na regulacijo procesov 1. in 2. reda. Mrtvi čas, v dinamičnih sistemih, predstavlja časovni zamik med dejansko spremembo vhodnega signala in spremembo izhodne spremenljivke, ki je posledica časa, potrebnega za prenos informacije skozi sistem. V delu smo izvedli simulacije v računalniškem orodju Simulink, za servo in regulacijske probleme. Izvedli smo tudi regulacijske simulacije sistema z motnjo šuma. Primerjali smo učinkovitost regulacije sistema, reguliranega z navadno PID povratnozančno shemo, s shemo regulirano s Smithovim prediktorjem.
Rezultati kažejo, da je Smithov prediktor primernejša rešitev za regulacijo sistemov z dolgim mrtvim časom tako v pri sledenju referenčne vrednosti, kot tudi v primeru regulacijskih problemov in regulacijskih problemov z dodano motnjo šuma, saj z njim dosežemo manjše oscilacije in hitrejšo vzpostavitev stacionarnega stanja. Iz rezultatov je razvidno tudi, da so regulacijske sheme v sistemih z mrtvim časom učinkovitejše pri blaženju nizkofrekvenčnega šuma kot visoko frekvenčnega šuma. Ključne besede: regulacija procesov, PID regulator, Smithov prediktor, mrtvi čas, Simulink Objavljeno v DKUM: 09.09.2024; Ogledov: 40; Prenosov: 19 Celotno besedilo (2,90 MB) |
3. 7th International Conference on Technologies & Business Models for Circular Economy : book of abstracts2024 Opis: The 7th International Conference on Technologies & Business Models for Circular Economy (TBMCE) was organized by the Faculty of Chemistry and Chemical Engineering, University of Maribor in collaboration with the Strategic Research and Innovation Partnership - Networks for the Transition into Circular Economy (SRIP- Circular Economy), managed by the Chamber of Commerce and Industry of Štajerska. The conference was held in Portorož, Slovenia, at the Grand Hotel Bernardin from September 4th to September 6th, 2024. EIT RawMaterials RIS Hub Adria, SPIRIT Slovenia Business Development Agency and Pomurje Technology Park (as part of the GREENE 4.0 and CI-Hub projects) have joined us as co-organizers. TBMCE 2024 was devoted to presentations of circular economy concepts, technologies and methodologies that contribute to the shift of business entities and society as a whole to a more responsible, circular management of resources. The conference program included panel discussions, plenary and keynote sessions, oral and poster presentations on the following topics: Sustainable Energy, Biomass and Alternative Raw Materials, Circular Business Models, Secondary Raw Materials and Functional Materials, ICT in Circular Economy, Processes and Technologies. Panel discussions addressed following topics: Circular Economy Transition in South East Europe, The transition to carbon neutrality in energy intensive industry, Valorization of used and contaminated wood, Circular economy trends in construction, Critical raw materials and circular economy transition, Industrial Symbiosis and its opportunities for industry, AI and circular economy. The event was under the patronage of Ministry of the Economy, Tourism and Sport and Ministry of Cohesion and Regional Development. Ključne besede: circular economy, sustainable development, processes and technologies, circular business models, research and development Objavljeno v DKUM: 22.08.2024; Ogledov: 93; Prenosov: 8 Celotno besedilo (3,27 MB) Gradivo ima več datotek! Več... |
4. Proizvodnja metanola iz ogljikovega dioksida - primerjava dveh sinteznih potiDavid Tian Hren, 2024, magistrsko delo Opis: Ogljikov dioksid (CO2) je glavni toplogredni plin, ki prispeva h globalnemu segrevanju. Pretvorba emisij CO2 v tekoča goriva, kot je metanol, je obetavna tehnologija za zmanjšanje emisij ogljika in proizvodnjo uporabnih goriv. Metanol je vsestransko gorivo, ki se lahko uporablja v motorjih z notranjim zgorevanjem, gorivnih celicah in kot surovina za proizvodnjo različnih kemikalij. Vendar pa se večina metanola trenutno proizvaja iz fosilnih goriv, kar ni trajnostno. Sinteza metanola iz CO2 prek fotokatalitskih, elektrokemičnih in kemičnih metod ponuja potencialno rešitev za trajnostno proizvodnjo metanola in zmanjšanje emisij CO2.
Cilj magistrskega dela je bil v programu Aspen Plus izvesti simulacijo procesa proizvodnje metanola iz ogljikovega dioksida in vode kot vira vodika. Za zajem CO2 smo uporabili postopek absorpcije z monoetanolaminom (MEA), ki je široko uporabljana tehnologija za zajemanje CO2 iz industrijskih dimnih plinov. Nato smo vodik, potreben za sintezo metanola, pridobivali z alkalno elektrolizo vode, ki je ena najstarejših in najbolj razširjenih metod za proizvodnjo vodika iz obnovljivih virov. Zajeti ogljikov dioksid in proizvedeni vodik smo nato na dva načina pretvorili v metanol s postopkom hidrogeniranja CO2, in sicer z direktno in dvostopenjsko sintezo. Pri direktni pretvorbi smo izvedli neposredno hidrogeniranje CO2 v metanol. Pri dvostopenjski pretvorbi pa smo CO2 najprej pretvorili v CO z reakcijo RWGS, nato pa smo mešanico CO in CO2 hidrogenirali v metanol. Poleg simulacije procesa smo izvedli tudi analizo porabe pogonskih sredstev ter njunih stroškov ter občutljivostno analizo glede na temperaturo v reaktorju in vhodni tok vodika.
Rezultati kažejo, da ima direktna sinteza večji donos metanola (63,56 t/h) v primerjavi z dvostopenjsko sintezo (62,70 t/h), vendar le za 1,4 %. Direktna sinteza porabi 147,9 MW energije, medtem ko dvostopenjska sinteza porabi 175 MW. Ta razlika znaša 15,5 % oziroma 27,1 MW, kar pomeni letni prihranek v višini 2,2 milijona dolarjev. Ključne besede: moč-do-X, Aspen Plus, metanol, zajemanje CO2, proizvodnja metanola, elektroliza vode Objavljeno v DKUM: 05.08.2024; Ogledov: 101; Prenosov: 21 Celotno besedilo (7,74 MB) |
5. Spremenljivost dolžine rastne sezone in termalnega časa v Mariboru v obdobju 1971-2020Zalika Črepinšek, Tjaša Pogačar, Béla Kobulniczky, Lučka Kajfež-Bogataj, Nataša Pipenbaher, Igor Žiberna, Danijel Ivajnšič, 2022, samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji Opis: Slovenija kljub manjšim mestom ni izjema pri pojavu mestnih toplotnih otokov. Ob višjih temperaturah zraka je v mestih spremenjena tudi vodna bilanca, oboje skupaj pa vpliva na rastne razmere rastlin. Za Maribor smo od leta 1971 do leta 2020 po treh obdobjih in kot celoto analizirali povprečne dnevne temperature zraka, začetek, konec in dolžino rastne sezone ter termalni čas pri različnih temperaturnih pragovih (0, 5 in 10 C). V celotnem obdobju je bila povprečna letna temperatura zraka 10,9 °C, trend naraščanja je statistično značilen (0,46 °C/10 let). Pri temperaturnem pragu 5 °C se je rastna sezona v povprečju začela 8. marca in končala 20. novembra, trajala je 257 dni. Variabilnost med leti je zelo velika (SD = 21 dni), značilen trend dolžine rastne sezone (1,4 dni/10 let) lahko pripišemo tako zgodnejšemu začetku (4 dni) kot poznejšemu koncu (3 dni). Termalni čas je za vse tri temperaturne pragove največji v zadnjem obdobju (1991–2020), za prag 10 °C pa je bilo relativno povečanje največje. Vplive spremenjenih toplotnih razmer na fenološki razvoj moramo upoštevati pri strategijah prilagajanja na podnebne spremembe. Ključne besede: rastna sezona, termalni čas, temperatura praga, Maribor, časovne analize Objavljeno v DKUM: 03.06.2024; Ogledov: 163; Prenosov: 12 Celotno besedilo (1,79 MB) Gradivo ima več datotek! Več... |
6. 6th International Conference on Technologies & Business Models for Circular Economy : conference proceedings2024, zbornik Opis: The 6th International Conference on Technologies & Business Models for Circular Economy (TBMCE) was organized by the Faculty of Chemistry and Chemical Engineering of the University of Maribor in cooperation with Strategic Research and Innovation Partnership – Networks for the transition into circular economy (SRIP – Circular economy), managed by the Chamber of Commerce and Industry of the Štajerska. The conference was held in Portorož, Slovenia, at the Grand Hotel Bernardin from September 6th to September 8th, 2023. TBMCE 2023 was devoted to presentations of circular economy concepts, technologies and methodologies that contribute to the shift of business entities and society as a whole to a more responsible, circular management of resources. The conference program included a round table Standardization for circular economy – more secure and less complicated closing of material loops, 6 panel discussions, 1 plenary and 3 keynote lectures, oral and poster presentations. The event was under the patronage of Ministry of the Economy, Tourism and Sport and Ministry of Cohesion and Regional Development. The Netherlands joined us as a partner country. Ključne besede: sircular economy, sustainable development, processes and technologies, circular business models, research and development Objavljeno v DKUM: 26.02.2024; Ogledov: 646; Prenosov: 564 Celotno besedilo (24,07 MB) Gradivo ima več datotek! Več... |
7. Transitioning towards Net-Zero Emissions in Chemical and Process Industries : A Holistic PerspectivePeter Glavič, Zorka Novak-Pintarič, Helena Levičnik, Vesna Dragojlović, Miloš Bogataj, 2023, pregledni znanstveni članek Opis: Given the urgency to combat climate change and ensure environmental sustainability, this review examines the transition to net-zero emissions in chemical and process industries. It addresses the core areas of carbon emissions reduction, efficient energy use, and sustainable practices. What is new, however, is that it focuses on cutting-edge technologies such as biomass utilization, biotechnology applications, and waste management strategies that are key drivers of this transition. In particular, the study addresses the unique challenges faced by industries such as cement manufacturing and highlights the need for innovative solutions to effectively reduce their carbon footprint. In particular, the role of hydrogen as a clean fuel is at the heart of revolutionizing the chemical and process sectors, pointing the way to cleaner and greener operations. In addition, the manuscript explores the immense importance of the European Green Deal and the Sustainable Development Goals (SDGs) for the chemical industry. These initiatives provide a clear roadmap and framework for advancing sustainability, driving innovation, and reducing the industry's environmental impact, and are a notable contribution to the existing body of knowledge. Ultimately, alignment with the European Green Deal and the SDGs can bring numerous benefits to the chemical industry, increasing its competitiveness, promoting societal well-being, and supporting cross-sector collaboration to achieve shared sustainability goals. By highlighting the novelty of integrating cutting-edge technologies, addressing unique industrial challenges, and positioning global initiatives, this report offers valuable insights to guide the chemical and process industries on their transformative path to a sustainable future. Ključne besede: net zero, energy, process industries, emissions, climate, chemicals, biomass, waste, cement, metals Objavljeno v DKUM: 19.02.2024; Ogledov: 333; Prenosov: 21 Celotno besedilo (894,06 KB) Gradivo ima več datotek! Več... |
8. Gastronomski turizem v Sloveniji - od odkrivanja, okušanja in označevanja do spoznavanja različnosti lokalnih in regionalnih kulturJanez Bogataj, 2021, samostojni znanstveni sestavek ali poglavje v monografski publikaciji Opis: Gastronomski turizem je v svetu med temeljnimi motivi za turistično dejavnost. Slovenija to področje razvija nekoliko bolj sistematično od leta 2006. Za gastronomski turizem ima Slovenija odlične pogoje v različnostih naravnega okolja, prehranski kulturni dediščini ter bogastvih lokalnih in regionalnih prehranskih kultur. Veliko pozornosti namenja razvoju gastronomije na podeželju, kjer se uspešno uveljavljajo strokovno certificirane kolektivne blagovne znamke. Ključne besede: gastronomski turizem, teritorialne kolektivne blagovne znamke, Slovenija, prehranska kulturna dediščina, razvoj gastronomije na podeželju Objavljeno v DKUM: 22.01.2024; Ogledov: 344; Prenosov: 31 Celotno besedilo (341,16 KB) Gradivo ima več datotek! Več... |
9. Simulacija strežnega sistema v poslovalnici bankeAndrej Bogataj, 2023, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je obravnavan razvoj simulacijskega modela strežnega sistema v banki. Razvitih je bilo več simulacijskih modelov in izvedena primerjava učinkovitosti različnih organizacijskih struktur. Simulacijski modeli so bili razviti s pomočjo orodja Anylogic po principu dogodkovne simulacije. Opisan je način vzorčenja časov med prihodi in časi strežbe. Izvedena je primerjava rezultatov simulacijskih tekov in izveden je izbor najbolj učinkovite rešitve. Ključne besede: optimizacija, simulacija, čakalne vrste, zaposleni, stranke Objavljeno v DKUM: 24.10.2023; Ogledov: 344; Prenosov: 25 Celotno besedilo (1,19 MB) |
10. Razvoj surogatnih algebrskih modelov kinetičnih reaktorjev : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjePetra Munđar, 2023, diplomsko delo Opis: Modeliranje kemijskih kinetičnih reaktorjev na osnovi reakcijske kinetike je zahteven proces in običajno vsebuje vsaj dve diferencialni enačbi (snovna in energijska bilanca). Kadar poteka več reakcij modeli postanejo kompleksni in s tem numerično zahtevni. Take modele najpogosteje rešujemo z uporabo procesnih simulatorjev. Reševanje teh enačb v enačbno orientiranem algebrskem sistemu je težavno, saj moramo sisteme diferencialnih enačb pretvoriti v algebrske. Pretvarjanje le teh pa lahko naredimo na več načinov.
V diplomski nalogi smo uporabili tehniko modeliranja, ki temelji na strojnem učenju ti. surogatni modeli, kjer smo iz kompleksnih modelov dobili enostavnejše, ki so primerni za enačbno orinetiran algebraični (EOA) sistem. Za razvoj surogatnih modelov smo uporabili programa ALAMO in Matlab. Cilj diplomske naloge je bil ustvariti matematične modele, ki opisujejo vhodno izhodne podatke in ustvariti zvezne odsekoma linearne modele, ki glede na različne vrednosti statističnega merila najbolje opišejo pridobljene podatke. Za vir podatkov smo uporabili simulacijo kinetičnega reaktorja za sintezo metanola. Simulacijo smo izvedli v programu Aspen Plus; kot podatke smo dobili množinske pretoke sinteznih plinov vzdolž cevnega reaktorja. Ugotovili smo, da lahko kompleksne nelinearne modele snovnega profila komponent v katalitskem cevnem reaktorju zadovoljivo opišemo s sistemom odsekoma zveznih linearnih funkcij in da so ob visokih vrednostih koeficienta determinacije modeli dober približek originalnega nelinearnega modela, ampak ne bodo zadostili masni bilanci.
Raziskave razvoja surogatnih modelov so pomembne za področje procesne sistemske tehnike. Optimizacija in sinteza procesov, ki temeljijo na osnovi matematičnega programiranja, z večanjem računske moči in razvojem novih, hitrejših in učinkovitejših algoritmov, ne bodo več temeljila le na sposobnosti reševanja problemov, ampak bo poudarek tudi na napovedovanju natančnosti modelov, zato so raziskave na področju surogatnih modelov tehtne. Ključne besede: Kinetične reakcije, surogatni modeli, odsekoma zvezna linearna regresija, kinetični reaktor, algebrski modeli Objavljeno v DKUM: 10.10.2023; Ogledov: 426; Prenosov: 35 Celotno besedilo (2,02 MB) |