1. Katalitična piroliza LDPEBlaž Kozjek, 2023, diplomsko delo Opis: V okviru diplomskega dela se je izvedla katalitična piroliza LDPE – polietilena nizke gostote – v eksperimentalnem šaržnem reaktorju, v šaržah po 100 g. Izvedene so bile tri meritve brez dodatka katalizatorja, tri meritve z dodatkom 5 g katalizatorja in tri meritve z dodatkom 10 g katalizatorja. Kot katalizator se je uporabljal zeolit ZAP USY. Dodatek katalizatorja je pričakovano povišal delež plinskega produkta. Prav tako se je znižala temperatura ob prvih kapljicah kondezata. Pirolizno olje se je zbiralo v frakcijah po 9 g, saj smo želeli ugotoviti vpliv časa zadrževanja. Pri pirolizi brez katalizatorja so najtežje frakcije nastale ob najdaljših zadrževalnih časih. Ob dodatku katalizatorja pa so bile najtežje prve frakcije
Ključne besede: katalitična piroliza, zeolit ZAP USY
Objavljeno v DKUM: 09.10.2023; Ogledov: 68; Prenosov: 9
 Celotno besedilo (6,34 MB) |
2. Obravnava kinetike in mehanizma reakcije pirolize smrekovega lesa : magistrsko deloErik Mihelič, 2022, magistrsko delo Opis: Biooglje (BO) se vse bolj uveljavlja kot dodatek k zemlji za izboljšanje njenih lastnosti in kot metoda direktne trajne vezave ogljika. BO deluje kot inertni material z ustrezno specifično površino in drugimi koristnimi lastnostmi pri izboljševanju strukture in lastnosti rodovitnih tal. Ker je proizvodnja BO tesno povezana s postopkom pirolize lesne biomase, smo se v magistrski nalogi osredotočili na raziskavo kinetike ter mehanizma pirolize, za lesno biomaso pa smo izbrali smrekov les v obliki preizkušancev konstantnih dimenzij. Prvi namen raziskav je bil ugotoviti ustrezen kinetični model, ki bo najbolje popisal eksperimentalne podatke, poiskati kinetične parametre ter oboje primerjati z rezultati, analiziranimi preko že obstoječih kinetičnih pristopov kot so: Arrhenius-ov model (AM), Friedmanova metoda, Ozawa-Flynn-Wall (OFW) metoda in Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) metoda. Eksperimentalne podatke termo gravimetrične analize (TGA) smrekovega vzorca smo analizirali s pomočjo programskega okolja Python in raziskali alternativni kinetični pristop, katerega smo poimenovali modificiran Arrhenius-ov model (MAM). Prednost MAM je v tem, da vključuje mehanizme glavnih lesnih komponent, hemiceluloze, celuloze in lignina, medtem ko vsi ostali modeli reakcijo pirolize obravnavajo enodimenzionalno. Naslednji namen magistrske naloge je bil popisati termodifuzijske fenomene s področja nestacionarnega prenosa toplote in z vrednostjo Biot-ovega števila dokazati, da debelina lesnega valja ne vpliva na potek pirolizne reakcije, kar pomeni da je notranji toplotni upor zanemarljiv. Na koncu smo pirolizo smrekovih valjev (debeline 5 mm) izvedli še v večjem laboratorijskem piroliznem reaktorju (volumna 1 L) in rezultate primerjali z rezultati TGA. Takšen pristop omogoča spoznavanje povečevalnih kriterijev pri inženirski obravnavi načrtovanja industrijskih piroliznih reaktorjev.
Ključne besede: piroliza, smrekov les, kinetika, mehanizem, Python, prenos toplote
Objavljeno v DKUM: 05.10.2022; Ogledov: 377; Prenosov: 45
Celotno besedilo (5,43 MB) |
3. Termična obdelava odpadkov in mulja iz industrije rastlinskih olj : magistrsko deloNeža Rašl, 2022, magistrsko delo Opis: V magistrskem delu obravnavamo odpadke iz industrije rastlinskih olj: odpadno belilno zemljo, filtracijski dodatek in mulj. Mulj nastaja pri čiščenju odpadnih vod iz proizvodnje olj, odpadna belilna zemlja in filtracijski dodatek pa se uporabljata pri sami proizvodnji olj. Odpadke smo termično obdelali s postopki pirolize, sežiga in torefikacije ter jih kemijsko analizirali. Na surovinah in trdnih produktih smo izvedli proksimativno in ultimativno analizo. Določili smo vsebnost maščob v vzorcih ter izvedli analizo infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (FTIR). Rezultate eksperimentov smo matematično obdelali in jih ovrednotili.
Največjo izgubo mase po termični obdelavi vzorcev smo zaznali pri piroliziranih in sežganih vzorcih, kar so potrdile tudi analize vsebnosti pepela in hlapnih snovi. Analiza FTIR spektrov je pokazala, da neobdelani in toreficirani vzorci vsebujejo funkcionalne skupine, značilne za olja in voske, medtem ko pri piroliziranih in sežganih vzorcih tovrstne funkcionalne skupine niso prisotne. Glede na analizo kurilne vrednosti je energetsko najbolj bogat odpadek filtracijski dodatek, sledita mu mulj in odpadna belilna zemlja.
V nadaljevanju smo izvedli termogravimetrično analizo (TGA) omenjenih odpadkov v inertni atmosferi v temperaturnem območju od 30 °C do 900 °C pri treh različnih hitrostih segrevanja: 10 °C/min, 20 °C/min in 30 °C/min. Zbrane podatke smo analizirali s pomočjo
Kissinger–Akahira–Sunose (KAS) in Flynn–Wall–Ozawa (FWO) kinetičnih modelov. Analiza termogravimetričnih krivulj testiranih vzorcev je pokazala, da se večina vzorcev razgradi v temperaturnem območju do 600 °C, kjer poteče predvsem razgradnja hlapnih snovi, olj in voskov. Mehanizmi razgradnje in optimalna temperatura razgradnje se glede na vrsto odpadka bistveno razlikujejo. Končna izbira ustreznega termičnega postopka je tako odvisna od vrste materiala in želenega produkta ter od investicijskih in obratovalnih stroškov obrata. Rezultati analiz so pokazali, da sta piroliza in sežig izredno učinkovita pri energetski izrabi vseh treh vrst odpadkov, medtem ko s torefikacijo ne dosežemo želenih rezultatov, saj se energetske lastnosti toreficirane biomase zaradi njenih specifičnih lastnosti bistveno ne izboljšajo.
Ključne besede: piroliza, sežig, torefikacija, odpadna belilna zemlja, filtracijski dodatek, mulj
Objavljeno v DKUM: 08.09.2022; Ogledov: 398; Prenosov: 48
Celotno besedilo (2,46 MB) |
4. Proces sinteze nanokompozita Ni/Y2O3 z ultrazvočno razpršilno pirolizo in liofilizacijo : magistrsko deloTilen Švarc, 2022, magistrsko delo Opis: Magistrsko delo obsega proces sinteze nanokompozita Ni/Y2O3 z ultrazvočno razpršilno pirolizo in liofilizacijo, študijo vpliva tehnoloških parametrov na sestavo delcev nanokompozita Ni/Y2O3 in vpliva stabilizatorja na potek sušenja. Za karakterizacijo nanokompozita so bile uporabljene naslednje tehnike: analiza z induktivno sklopljeno plazmo z masnim spektrometrom, vrstična elektronska mikroskopija, energijsko disperzijska spektroskopija, presevna elektronska mikroskopija, CIELAB meritve barve in optična mikroskopija. Suspenzija nanokompozita je bila analizirana s pomočjo dinamičnega sipanja svetlobe. Raziskan je bil vpliv koncentracije vhodnih surovin itrijeva in nikljeva nitrata pri nespremenjenih procesnih pogojih na kemijsko sestavo in velikost delcev nanokompozita Ni/Y2O3. Ugotovljeno je bilo, da povečana koncentracija stabilizatorja v procesu ultrazvočne razpršilne pirolize vpliva na bolj homogeno porazdelitev delcev nanokompozita Ni/Y2O3 v končnem osušenem materialu. Povečanje koncentracije stabilizatorja vpliva na daljši čas sušenja v procesu liofilizacije, saj so eksperimenti potrdili, da se suspenzija delcev nanokompozita Ni/Y2O3 z nižjo koncentracijo stabilizatorja posuši bistveno hitreje.
Ključne besede: ultrazvočna razpršilna piroliza, liofilizacija, nanokompozit, karakterizacija
Objavljeno v DKUM: 07.09.2022; Ogledov: 404; Prenosov: 101
Celotno besedilo (4,98 MB) |
5. Recikliranje odpadnih kompozitnih materialov z vgrajenimi steklenimi vlakni : magistrsko deloAndreja Turk, 2021, magistrsko delo Opis: Z razvojem tehnologije se veča potreba po kompozitnih materialih, saj jih odlikuje njihova visoka trdnost, togost in majhna teža. Kompozitne materiale pa ni enostavno reciklirati, zato je pomembno, da se nenehno išče rešitve kako preprečiti odlaganje odsluženih kompozitnih materialov na odlagališčih. Namen magistrskega dela je recikliranje treh različnih odpadnih kompozitov ojačanih s steklenimi vlakni, s postopkom pirolize z in brez dodatka katalizatorja.
Delo je zajemalo izvajanje postopka termične in katalitične pirolize, čiščenje izpadlih vlaken, čiščenje trdnega ostanka z oksidacijo, gravimetrično analizo nastalih produktov in karakterizacijo trdnih in tekočih produktov z IR spektroskopijo.
Ugotovili smo, da je dodatek katalizatorja vzorcu 2 zvišal temperaturo in skrajšal čas reakcije. Za namen pridobivanja tekočega produkta je najbolj primeren vzorec 1, saj smo za le-tega z istimi pogoji pridobili največ tekočega produkta. Za namen pridobivanja trdnega ostanka pa je najbolj primeren vzorec 2, saj smo z njim pridobili najboljše rezultate. Dodatek katalizatorja ni povečal nastanka tekočega produkta, saj so deleži kataliziranih TP najmanjši.
Ključne besede: termična piroliza, katalitična piroliza, kompozitni materiali ojačani s steklenimi vlakni, steklena vlakna, recikliranje, zeolit
Objavljeno v DKUM: 30.09.2021; Ogledov: 893; Prenosov: 197
Celotno besedilo (2,39 MB) |
6. Pretvorba odpadne plastike v alternativna pogonska goriva : diplomsko deloMaja Bagari, 2021, diplomsko delo Opis: Sodobna družba teži k izboljšanju problematike plastičnih odpadkov, zato v veljavo vstopajo procesi za razgradnjo polimerov, katerih končne produkte lahko ponovno uporabimo ali energetsko izkoristimo. Eden takih je piroliza, s katero iz odpadne plastike pridobimo visoko kalorične produkte. To so: sintetični plini, trden karboniziran ostanek in tekoče pirolizno olje, ki predstavlja potencialno gorivo za motorje z notranjim zgorevanjem.
Diplomska naloga zajema posodobitev že obstoječe pirolizne naprave v smeri, da ta omogoča izvedbo eksperimentov v zaščitni atmosferi. Na posodobljeni progi je izvedena piroliza dveh vrst odpadnih polimerov, pridobljeni tekoči produkti pa so podrobneje analizirani, z namenom ugotoviti njihovo uporabnost kot alternativno tekoče gorivo.
Ključne besede: odpadna plastika, piroliza, pirolizna olja, goriva
Objavljeno v DKUM: 21.09.2021; Ogledov: 594; Prenosov: 94
Celotno besedilo (1,66 MB) |
7. Proučevanje ustreznih pristopov recikliranja tekstilnih odpadkov - piroliza in hidroliza : magistrsko deloNina Tratnik, 2020, magistrsko delo Opis: Velika tekstilna proizvodnja ima za posledico vse večjo akumulacijo tekstilnega odpada in zaskrbljujoče okoljske probleme. Prav zaradi omenjene problematike so zelo pomembne študije na področju recikliranja in ponovne uporabe tekstilnega odpada. Namen tega magistrskega dela je bil proučiti ustrezne pristope recikliranja odpadnih sintetičnih in naravnih vlaken.
V magistrskem delu smo se osredotočili na terciarno kategorijo recikliranja odpadnega polietilen tereftalata (PET), celuloze, njune mešanice in volne. V prvem delu smo izvedli nevtralno in alkalno hidrolizo sintetičnih vlaken – obarvan ter neobarvan PET. V drugem delu pa smo preverili, ali je termična razgradnja – piroliza kot metoda recikliranja primerna tako za sintetična kot tudi za naravna vlakna.
Ugotovili smo, da je za recikliranje odpadnih sintetičnih vlaken najprimernejša 30 minutna alkalna hidroliza, ki poteka pri 250 °C in 40 barih. Za naravna vlakna, kot sta celuloza in volna, pa je primernejša piroliza. Pri termični razgradnji celuloze smo dobili več tekočega produkta kot pri termični razgradnji volne.
Ključne besede: recikliranje, tekstilni odpadki, piroliza, hidroliza, razgradni produkti
Objavljeno v DKUM: 11.11.2020; Ogledov: 861; Prenosov: 89
Celotno besedilo (2,77 MB) |
8. Katalitična piroliza polimernih odpadkov : diplomsko deloLaura Berglez, 2020, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je opisana katalitična piroliza in njena primerjava med različnimi vzorci odpadne plastike. Pirolizo smo izvedli na nizko gostotnem polietilenu (LDPE), visoko gostotnem polietilenu (HDPE), polipropilenu (PP) in polistirenu (PS). Kot katalizator smo uporabili zeolit ZAP-USY. Naredili smo celotno primerjavo rezultatov, določili IR spektre tekočega produkta, naredili primerjavo kurilne vrednosti z dizelskim gorivom in izračunali energetsko razmerje celotnega procesa pirolize. Ugotovili smo, da največ olja dobimo pri pirolizi HDPE s katalizatorjem in pri PP, ko v reakcijsko komoro nismo dodali katalizatorja. Pri upoštevanju vseh izmerjenih parametrov in meritev, je za pirolizo najboljše uporabiti plastiko tipa HDPE.
Ključne besede: katalitična piroliza, odpadni polimeri, katalizator, sintetična goriva, IR spektri
Objavljeno v DKUM: 15.09.2020; Ogledov: 810; Prenosov: 112
Celotno besedilo (2,64 MB) |
9. Primerjava pirolize in kemijskega recikliranja plastenk iz polietilen tereftalata : magistrsko deloJerneja Potočnik, 2020, magistrsko delo Opis: Količina odpadkov narašča na globalni ravni in eden od načinov reševanja te okoljske problematike je recikliranje. Polimer polietilen tereftalat (PET) ima možnosti ponovne uporabe, iz njega lahko pridobimo kakovostne sekundarne produkte. Z mehanskim, kemijskim ali termičnim recikliranjem vrnemo PET v gospodarstvo in mu tako podaljšamo življenjski cikel. S postopkom nevtralne hidrolize ga lahko kemijsko recikliramo, tako da pridobimo primarne snovi polimera PET, to sta tereftalna kislina in etilenglikol. Rešitev recikliranja PET je tudi termični postopek piroliza, ki je obetavna alternativa in ki pretvori polimer v ogljikovodike. S spreminjanjem pogojev pri postopkih recikliranja lahko vplivamo na vrsto in količino recikliranega produkta. Plastenke PET je možno reciklirati z manjšimi vplivi na okolje, vendar je z ekonomskega stališča dražje.
Ključne besede: recikliranje PET, nevtralna hidroliza, piroliza
Objavljeno v DKUM: 15.07.2020; Ogledov: 1053; Prenosov: 119
Celotno besedilo (1,86 MB) |
10. Izdelava gnojila iz odpadnega mulja : magistrsko deloLara Božek, 2020, magistrsko delo Opis: Vsako leto se soočamo s porastom količine proizvedenih odpadkov, ki predstavljajo veliko obremenitev za naše okolje, če z njimi ne ravnamo pravilno. Med te proizvedene odpadke sodi tudi biomasa (e.g., odpadni mulji, odpadno perje, odpadne rastline, lesni sekanci etc.), ki pa ima številne priložnosti, kot recimo potencial za njeno ponovno pametno uporabo. Znano je namreč, da odpadna biomasa predstavlja trajen in obnovljiv vir surovine in energetsko varčni material (malo energije za njihovo pridelavo in predelavo), ter hkrati omogoča možnost recikliranja.
Ena izmed ekoloških, hkrati tudi ekonomskih najbolj sprejemljivih
rešitev, trajnostno zbiranje mulja, je njegova ponovna uporaba v poljedelstvu.
Eden od najbolj sprejemljivih postopkov obdelave mulja, pri katerem dobimo stranske
produkte, je piroliza. V tej magistrski nalogi smo s pomočjo pirolize iz odpadnega mulja
dobili biooglje in dve frakciji, težkohlapno in lahkohlapno. Iz dobljenih produktov smo v
podjetju Gorenje Surovina d.o.o. določili kalorično vrednost, vsebnost pepela in vlage.
Rezultate meritev težkih kovin, PAH, CHN in hlapnih komponent v biooglju, smo dobili iz
podjetja IKEMA d.o.o. Ob tem, so opravili eksperiment tako, da so posadili semena kreše v
petrijevke ter v njih vstavili določeno koncentracijo biooglja in šote.
V četrtem poglavju so prikazani rezultati iz katerih lahko potegnemo zaključek, da se dobljeno
oglje v določenih koncentracijah lahko uporablja kot dodatek tlom. Zaradi svojih lastnosti se
znatno izboljša kvaliteto in strukturo tal za boljšo rast rastlin, v našem primeru, kreše.
Na osnovi rastnega in kalilnega testa smo dobili rezultate, ki smo jih analizirali v sledeče
parametre: kaljivost (GR), dolžino korenine rastline (RLP), indeks dolžine korenine (IR) in
Munoo – Liisa indeks vitalnosti (MLV) ob določeni koncentraciji biooglja in šote.
Ključne besede: odpadni mulj, piroliza, biooglje, frakcija, rastni in kalilni test
Objavljeno v DKUM: 15.07.2020; Ogledov: 926; Prenosov: 86
Celotno besedilo (2,98 MB) |
