SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


71 - 80 / 92
Na začetekNa prejšnjo stran12345678910Na naslednjo stranNa konec
71.
Nanostrukturirani materiali za imobilizacijo biokatalizatorja.
Franja Šulek, 2011, doktorska disertacija

Opis: V doktorski nalogi je nazorno predstavljen postopek sinteze magnetnih nanodelcev iz železovega oksida maghemita, γ-Fe2O3, za vezavo biokatalizatorja. Magnetni nanodelci, ki v zadnjih letih vse bolj pridobivajo na vrednosti kot potencialni encimski nosilci, so bili najprej sintetizirani z metodo obarjanja ali koprecipitacije železovih (II, Fe2+) in železovih (III, Fe3+) ionov v alkalnem mediju pri hitrem mešanju in visoki temperaturi. Površinska funkcionalizacija magnetnih nanodelcev je bila izvedena v dveh stopnjah. Primarna funkcionalna prevleka iz silicijevega dioksida (SiO2), ki delcem daje predvsem višjo stabilnost, je bila sintetizirana pri striktno kontroliranih reakcijskih pogojih iz natrijevega silikata ali Na2SiO3. Sekundarni funkcionalni sloj za doseganje višje funkcionalnosti in reaktivnosti površine nanodelcev je bil sintetiziran iz organskih molekul aminosilana ali 3-(2-aminoetilamino)-propil-dimetoksimetilsilana v kislem mediju. V nadaljnjem so bili tako površinsko spremenjeni magnetni nanodelci uporabljeni za imobilizacijo specifičnega biokatalizatorja holesterol oksidaze (ChOx, EC 1.1.3.6) iz Corynebacterium sp. Analiza magnetnih nanodelcev z imobilizirano ChOx je pokazala, da so imeli nanodelci značilno obliko kroglice ali sfere s povprečnim premerom 50,2 nm. Vezava holesterol oksidaze je bila uspešno potrjena tudi s FT-IR tehniko. Učinkovitost imobilizacije na magnetni nosilec je znašala 92 % pri uporabljeni koncentraciji encima 100 µg mL-1. Aktivnost imobilizirane ChOx na magnetne nanodelce, prevlečene s tanko plastjo silikatne prevleke premera 3 nm, je bila 57 % v primerjavi z aktivnostjo ChOx. Študija vpliva pH-vrednosti in temperature na aktivnost in stabilnost encimskega preparata je pokazala, da ima imobilizirana ChOx višjo toleranco na spremembo pH-vrednosti okolja in višjo termično stabilnost. Prav tako je bila stabilnost imobilizirane ChOx pri ponovni uporabi dobra. V drugem delu doktorske disertacije je opisana priprava aktivnih encimskih skupkov iz encima peroksidaze (HRP, EC 1.11.1.7), pridobljenega iz navadnega hrena (lat.: Armoracia rusticana or Cochlearia armoracia), in postopek zamreženja le-teh z glutaraldehidom za pripravo končne oblike stabilnih zamreženih encimskih skupkov ali na kratko CLEAs. Postopek priprave CLEAs je bil razdeljen na dva ključna dela, in sicer, na obarjanje topnega ali nativnega encima s pomočjo ustreznega obarjalnega reagenta, in na nadaljnjo zamreženje tako izoborjenega encima s pomočjo mrežnega povezovalca. Končni videz CLEAs je podoben motni suspenziji, v kateri so jasno vidni skupki encimov, značilne sferične oblike in premera okrog 250 nm. Uspešno smo sintetizirali zamrežene encimske skupke iz hrenove peroksidaze pod različnimi testnimi pogoji. Končna aktivnost encimskih skupkov iz HRP je bila 83 %. Zamrežene encimske skupke smo sintetizirali v prisotnosti encima albumina iz kokošjih jajc in funkcionalnega aditiva, penta-etilen-heksanamina (PEHA). Encim albumin poveča stabilnost encimskih skupkov, medtem ko PEHA poveča število prostih amino skupin (-NH2) na zunanji površini encima HRP, kar poenostavi postopek zamreženja encimskih delcev z mrežnim povezovalcem.
Ključne besede: imobilizacija biokatalizatorja, encimski nosilci, nanostrukturirani materiali, magnetni nanodelci, površinska funkcionalizacija, zamreženi encimski skupki, stabilizacija biokatalizatorja, holesterol oksidaza, hrenova peroksidaza
Objavljeno: 04.05.2011; Ogledov: 2788; Prenosov: 344
.pdf Celotno besedilo (5,98 MB)

72.
Optimalna izbira hladiv za potrebe delovanja visoko temperaturnih toplotnih črpalk in hladilnih naprav
Bojan Kulčar, 2011, doktorska disertacija

Opis: Doktorska disertacija predstavlja način izbire optimalnega hladiva za potrebe delovanja visoko temperaturnih toplotnih črpalk v sistemih daljinskega ogrevanja stavb in priprave hladilne vode s hladilno napravo za namene hlajenja industrijskih procesov. Pri optimalni izbiri hladiva so upoštevane mednarodno priznane listine s področja varovanja okolja, termo-fizikalne lastnosti hladiv in obratovalni pogoji kompresorjev. Za potrebe ogrevanja so prikazane tri različne izvedbe visoko temperaturne toplotne črpalke in sicer; enostopenjska toplotna črpalka, dvostopenjska toplotna črpalka z razpenjalnikom in dvostopenjska toplotna črpalka s prenosnikom toplote. Pri vsaki izvedbi je določeno najugodnejše hladivo in izbor standardnega kompresorja. Podrobneje je prikazana izbira hladiva in velikost kompresorja za hladilno napravo za pripravo hladilne vode ter metoda preračuna zamenjave hladiva v obstoječi hladilni napravi za pripravo ledene vode. Predstavljen je tudi model določitve optimalnega razmerja mešanice dveh hladiv z namenom doseganja ugodnejših karakterističnih lastnosti toplotnih črpalk in hladilnih naprav. Za najugodnejšo izbrano hladivo pri posamezni varianti izvedbe toplotne črpalke je izdelana ekonomska analiza upravičenosti investicije v odvisnosti od temperature uparjanja hladiva. Predstavljen je tudi ekonomski učinek zamenjave ozonu škodljivega hladiva v hladilni napravi za pripravo ledene vode.
Ključne besede: ogrevanje, visoko temperaturna toplotna črpalka, hladilna naprava, hladivo, kompresor, grelno število, ekonomika
Objavljeno: 01.04.2011; Ogledov: 2822; Prenosov: 459
.pdf Celotno besedilo (3,93 MB)

73.
Preparation of enantiomers using high pressure technologies
Paul Thorey, 2010, doktorska disertacija

Opis: The study of two different methods of obtaining chiral alcohols is proposed herein. The requirement of the relatively new paradigm of green chemistry associated with clean technologies such as biocatalysis or non-conventional solvents, dense gases, was focused at. Indeed, the two methods of production of chiral alcohols were: - the conversion of acetophenone into (R)-1-phenylethanol in dense gases catalysed by Lactobacillus brevis alcohol dehydrogenase and its coenzyme, NADP/H; - the resolution of (±)-trans-1,2-cyclohexanediol by cocrystal formation with tartaric acid followed by supercritical extraction. In both cases high enantiopurities were achieved (ee>99%).
Ključne besede: High-pressure technologies, enantiomers, green chemistry, R-1-phenylethanol, Lactobacillus brevis, alcohol dehydrogenase, NADP, liquid propane, enzyme deactivation, resolution, trans-1, 2-cyclohexanediol, tartaric acid, cocrystal, supercritical carbon dioxide, extraction, X-ray diffraction, differential scanning calorimetry
Objavljeno: 02.02.2011; Ogledov: 1879; Prenosov: 60
.pdf Celotno besedilo (6,25 MB)

74.
The development of a new process for gentle drying, micronisation and formulation of a high viscous biopoymer
Christian Reibe, 2011, doktorska disertacija

Opis: Biopolymers are characterised by their biodegradable behaviour in certain environments. Especially the development of natural biopolymers from renewable resources is gathering increasing interest in the scientific as well as in the industrial sectors . Since Biopolymers may be tailored to specific requirements, the encapsulation of pharmaceutical compounds or flavours in biopolymers would open wide avenues for the production of controlled- release systems. Most common mechanical pulverisation processes are milling and grinding. With these processes it is not possible to produce specific morphologies like foams or hollow spheres, but always splintered edges. Encapsulation is carried out by common precipitation techniques. Gelatine, as a widely applied biopolymer, represents one example of those substances of large interest, but it is difficult to process. Especially gelatines with high molecular mass are difficult or almost impossible to be pulverized by spray drying techniques, due to their high viscosity. In the frame of this research work, an integrated high-pressure spraying, drying and pulverization process for high viscous gelatine was developed, based on a combination of the water removing effects "Evaporation" and "Gas-solubility". The resulting products were dry, free-flowing gelatine powders, still exhibiting high molecular masses. Due to the new, gentle method of processing, a completely new gelatine product with unique properties was obtained. Even the encapsulation of edible oil in high ratios was found to be possible with this new process. The characterisation was carried out by standard methods for gelatine on the one hand side, and standard procedures for characterising powders on the other hand side. The developed process was patented under the identifier "WO 002009135601 A1".
Ključne besede: High Pressure Process, Supercritical Fluids, High molecular mass Gelatine, Micronisation, CO-2 - spray drying, Encapsulation, Gelatine Powder
Objavljeno: 26.01.2011; Ogledov: 2297; Prenosov: 62
.pdf Celotno besedilo (24,89 MB)

75.
Synthesis of regional networks for biomass and biofuel production
Hon Loong Lam, 2010, doktorska disertacija

Opis: This thesis presents two different approaches to the synthesis of regional networks for biomass and biofuel production and supply: Mathematical Programming and Graph Theoretic approach. The optimisation criterion for both approaches is the maximisation of profit. The first approach is based on a generic optimisation model of biomass production and supply networks. This superstructure approach is based on a flexible number of network layers: plantation, collection using a pre-treatment, process, and consumption. A Mixed Integer Linear Programming (MILP) model has been successfully developed during this work. However, the solution of this biomass production network model is very challenging due to the large sizes of the networks and the number of interconnections. The huge number of redundant variables reduces model efficiency (time taken to solve the model and the interpretation of the results). This model when representing very large size networks cannot be solved over a reasonable time even by professional mathematical programming software tools. Several model-size reduction techniques are therefore proposed for the solution of large-scale networks. In particular, methods are proposed for (i) reducing the connectivity within a biomass supply chain network by setting the maximum allowable distance between the supply zones to the collection centres, (ii) eliminating unnecessary variables and constrains to reduce the zero-flows in the full model, and (iii) aggregating the network and hence the synthesis process by merging the collection centres. The network synthesis is also carried out by P-graph (Process Graph) tools. P-graph is a directed bipartite graph, having two types of vertices — one for operating units and another for those objects representing material or energy flows/quantities. In this procedure, firstly a maximum feasible superstructure for biomass production network is generated from which the optimal structure is then selected by the Branch and Bound method. This graph-based method clearly shows where, how, and what kind of material and energy carriers will be transferred from one supply chain layer to another. In order to test the efficiency of the model, a small regional renewable network problem was solved using both methods. Their performances were tested and the results confirmed the applicability on a regional scale. The proposed model-size reduction techniques were also tested. A large-scale regional case study was created to demonstrate these techniques. The results are very positive and some suggestions for future work are given in the conclusion.
Ključne besede: Biomass and bioenergy network synthesis, Model-size reduction techniques, Mathematical Programming, MILP, P-Graph
Objavljeno: 06.01.2011; Ogledov: 2296; Prenosov: 69
.pdf Celotno besedilo (4,25 MB)

76.
PRIPRAVA IN KARAKTERIZACIJA SiO2 AEROGELOV MODIFICIRANIH Z ORGANSKIMI FUNKCIONALNIMI SKUPINAMI TER NJIHOVA UPORABA V ADSORPCIJSKIH PROCESIH
Suzana Štandeker, 2010, doktorska disertacija

Opis: Z inkorporacijo metiltrimetoksisilana (MTMS) in trimetiletoksisilana (TMES) v standardno sol-gel sintezo smo pripravili monolitne aerogele SiO2 z različno stopnjo hidrofobnosti. Odlične lastnosti aerogelov, dobljene s sol-gel sintezo, smo ohranili s sušenjem s superkritičnim CO2. Stopnjo hidrofobnosti aerogelov smo določili s pomočjo merjenja kontaktnega kota () med kapljico vode in površino aerogela. Karakterizacijo aerogelov smo izvedli tudi z infrardečo spektroskopijo s Fourier-evo transformacijo (FTIR), diferencialno dinamično kalorimetrijo (DSC) in termogravimetrično analizo (TGA), sorpcijo N2 ter vrstično elektronsko mikroskopijo (SEM). Tako smo opazovali vpliv modifikacije na lastnosti SiO2 aerogelov. Te modificirane aerogele je možno nadalje uporabiti v adsorpcijskih procesih in so dobra alternativa konvencionalnim adsorbentom, kot sta aktivno oglje (AC) in silika gel (SG). Super hidrofobna aerogela smo nadalje uporabili za odstranjevanje različnih toksičnih organskih spojin (toluen, benzen, klorobenzen, etilbenzen, ksilen, kloroform, 1,2-dikloroetan in trikloroetilen) iz vode. Adsorpcijske izoterme smo določili s pomočjo konvencionalne šaržne ekvilibracijske metode. Na podlagi rezultatov meritev adsorpcijske kapacitete lahko trdimo, da so takšni modificirani hidrofobni SiO2 aerogeli odlični adsorbenti in v primerjavi z granuliranim aktivnim ogljem (GAC) izkazujejo kapacitete, ki so 15 do 400-krat večje v primeru vseh testiranih organskih topil. Adsorpcijske lastnosti aerogelov so stabilne tudi po dvajsetih ciklih adsorpcije/desorpcije. Nadalje smo uporabili SiO2 aerogele različne stopnje hidrofobnosti za odstranjevanje in povrnitev hlapov organskih topil (benzen, toluen, etilbenzen in ksilen) iz zraka. Adsorpcijsko kapaciteto različnih aerogelov smo določili z uporabo mini-kolone. Kontinuirane meritve adsorpcije nam kažejo, da so SiO2 aerogeli odlični adsorbenti hlapov BTEX (benzen, toluen, etilbenzen in ksilen) iz zraka. V primerjavi z najbolj uporabljanimi adsorbenti, kot sta AC in SG, aerogeli izkazujejo kapacitete, ki zelo presegajo kapacitete obeh konvencionalnih adsorbentov. Z večanjem stopnje hidrofobnosti aerogeli postanejo manj učinkoviti, vendar je njihova prednost ta, da ne vežejo zračne vlage iz zraka. Izvedli smo tudi modifikacijo površine SiO2 aerogelov z amino (-NH2) ali merkapto (-SH) funkcionalnimi skupinami. V običajni sol-gel sintezi smo uporabili različne ko-prekurzorje, ki v svoji strukturi vsebujejo želeno funkcionalno skupino. Alkogele smo posušili z ekstrakcijo topila s superkritičnim (SC) CO2. Modificirane aerogele smo analizirali z uporabo FTIR-a, DSC/TGA-ja, sorpcijo N2 ter SEM-a ter tako preverili učinkovitost modifikacije ter vpliv le-te na lastnosti aerogelov. Za merkapto modificirane aerogele smo ugotovili, da so dobri adsorbenti Cu(II) in Hg(II) ionov iz vode. Sposobnost odstranjevanja Cu(II) in Hg(II) ionov iz vode teh aerogelov smo določili s šaržnimi adsorpcijskimi testi pri ravnotežnih pogojih. Aerogelni adsorbent z merkapto funkcionalnimi skupinami izkazuje velik adsorpcijski potencial za ione obeh težkih kovin in 99% učinkovitost adsorpcije je bila dosežena v pH območju med 4 in 6. Ravnotežne eksperimentalne podatke smo korelirali s Freundlich-ovim in Langmuir-jevim modelom adsorpcijskih izoterm ter jih primerjali z drugimi adsorbenti, ki se uporabljajo v te namene; ugotovili smo, da so naši adsorbenti zelo učinkoviti.
Ključne besede: sol-gel sinteza; aerogeli; sušenje s SC CO2; hidrofobnost; organska modifikacija; adsorpcija, VOCs (volatile organic compounds), BTEX, Cu(II) ioni; Hg(II) ioni;
Objavljeno: 08.11.2010; Ogledov: 2801; Prenosov: 286
.pdf Celotno besedilo (5,33 MB)

77.
ENCIMSKO KATALIZIRANE REAKCIJE V IONSKIH TEKOČINAH IN V SUPERKRITIČNEM OGLJIKOVEM DIOKSIDU
Muzafera Paljevac, 2010, doktorska disertacija

Opis: Namen doktorske disertacije je bil razviti nove, alternativne metode encimsko katalizirane kinetične resolucije sekundarnih alkoholov v ne-konvencionalnih topilih, kot so ionske tekočine in superkritični ogljikov dioksid. Ionske tekočine predstavljajo zanimiv razred topil za encimsko katalizirane reakcije. Uvodoma smo sintetizirali tri različne ionske tekočine, in sicer 1-butil-3-metilimidazolijev klorid, 1-butil-3-metilimidazolijev heksafluorofosfat in 1-butil-3-metilimidazolijev tetrafluoro-borat, z namenom, da v ionskih tekočinah določimo aktivnost in stabilnost prostih in imobiliziranih encimov različnega izvora. Nadalje smo ionske tekočine uporabili kot reakcijski medij za encimsko katalizirano transesterifikacijo (R,S)-1-feniletanola z vinil acetatom, kjer smo pri atmosferskem tlaku določili 1-butil-3-metilimidazolijev tetrafluoroborat kot najprimernejši reakcijski medij in imobilizirano lipazo B iz Candida antarctica kot najprimernejši biokatalizator za omenjeno reakcijo. Za transesterifikacijo (R,S)-1-feniletanola z vinil acetatom, izvedeno v 1-butil-3-metilimidazolijevem tetrafluoro-boratu pri atmosferskem tlaku in katalizirano z imobilizirano lipazo B, smo optimirali reakcijske parametre, kot so koncentracija biokatalizatorja, substratov in topila, temperatura in hitrost mešanja reakcijske zmesi. Imobilizirano lipazo B iz Candida antarctica smo uspešno uporabili kot biokatalizator za encimsko katalizirano transesterifikacijo (R,S)-1-feniletanola tudi v superkritičnem ogljikovem dioksidu in v dvo-faznem sistemu superkritični ogljikov dioksid/ionska tekočina. V superkritičnem ogljikovem dioksidu smo proučili vpliv koncentracije lipaze, temperature, tlaka in vrste donorja acilne skupine na aktivnost lipaze. V dvo-faznem sistemu superkritični ogljikov dioksid/ionska tekočina pa smo proučili vpliv koncentracije ionske tekočine 1-butil-3-metilimidazolijevega tetrafluoroborata na potek reakcije.
Ključne besede: encimska sinteza, celulaza, lipaza, hidroliza, esterifikacija, transesterifikacija, kinetična resolucija, racemne zmesi, sekundarni alkoholi, ionske tekočine, superkritični ogljikov dioksid
Objavljeno: 25.10.2010; Ogledov: 2691; Prenosov: 247
.pdf Celotno besedilo (4,60 MB)

78.
Nacrtovanje visokotlacnih separacijskih procesov
Ljiljana Ilić, 2010, doktorska disertacija

Opis: Tehnologija superkritčnih fluidov je bila obširneje uporabljena ter prenesena v industrijske obrate ekstrakcije, frakcioniranja in čiščenja. Superkritični fluidi so postali zanimivi s stališča razvoja alternativnih separacijskih tehnologij kot rezultat specifičnih lastnosti fluidov v superkritičnem stanju. Fizikalnokemijske lastnosti superkritičnih fluidov združujejo lastnosti tekočin in plinov. Poleg tega pa dodatek druge komponente, imenovane sotopilo modificira lastnosti superkritičnih fluidov kot separacijskih medijev, kar omogoča ustvariti topila, s katerimi je mogoče doseći posebne cilje, tako za namene separacije kot tudi za reakcije. Prav zaradi tega dejstva je prvi del raziskovalnega dela bil usmerjen predvsem v študij faznih ravnotežjih za sisteme CO2-organska topila, npr. etanol in tetrahidrofuran ki se lahko uporabljajo kot sotopila, ki vplivajo na selektivnost. Nadalje smo raziskali možnosti za separacijo treh izomer ksilenov: orto, meta in para. Znano je, da so kubične enačbe stanja (EOS) pomembno orodje za korelacijo in predikcijo faznega obnašanja čistih substanc in mešanic. Kubične enačbe stanja se rutinsko uporabljajo v kemijski in petrokemijski industriji za izračun termo fizikalnih lastnosti in faznih ravnotežij. Raziskave obsegajo Peng-Robinsonovo enačbo stanja v kombinaciji z van der Wallsovim mešalnim pravilom z dvema binarnima parametroma. Drugi del doktorske naloge je usmerjen predvsem na fazna ravnotežja sistemov propan-rastlinska olja ter sistemov žveplov heksafluorid-rastlinska olja, predvsem zaradi dejstva, da je superkritična ekstrakcija vedno bolj pomembna tehnologija kot alternativa rafinaciji in frakcioniranju v industriji rastlinskih olj. Poleg tega pa omenjene separacijske tehnike dovoljujejo zamenjavo tradicionalnih topil, kot npr. metilen klorid in heksan z nestrupenimi, okolju prijaznimi topili kot npr. ogljikov dioksid. To ima še posebe pomen v prehrambeni in farmacevtski industriji, kjer je uporaba strupenih topil omejena z zakonodajo. Prav s tem namenom smo v tretjem delu doktorske disertacije raziskali možnosti uporabe separacijskih procesov pri viskoh tlakih, npr. ekstakcije in mikronizacije z namenom odstranitve preostanka topil iz produktov. Iz rastlinskih ekstraktov, ki so bili pridobljeni s konvencionalno ekstrakcijo z acetonom, smo s temi tehnikami odstranili preostanke organskega topila.
Ključne besede: ravnotežje para-tekoče, ogljikov dioksid, etanol, tetrahidrofuran, ksilen, PR enačba stanja, topnost, sončnično olje, vrelne krivulje mešanic, propan, žveplov heksaflorid, čiščenje, preostanek topil.
Objavljeno: 01.07.2010; Ogledov: 1959; Prenosov: 159
.pdf Celotno besedilo (1,55 MB)

79.
MINLP SINTEZA VODNIH OMREŽIJ IN OMREŽIJ TOPLOTNIH PRENOSNIKOV
Miloš Bogataj, 2010, doktorska disertacija

Opis: V doktorski disertaciji obravnavamo dve tematiki s področja sinteze procesov. Prva je sinteza toplotno integriranih vodnih omrežij. Vodna omrežja so v takšni ali drugačni obliki integralni del praktično vseh kemijskih procesov. Zaradi relativno nizkih cen vode, nezavedanja o omejenosti vodnih virov in ohlapne okoljske zakonodaje so bila pogosto deležna premajhne pozornosti. Poleg same porabe vode in problematike, ki jo prinese njeno onesnaževanje z vrsto različnih onesnaževal, je enako problematična tudi spremljajoča poraba energije. V preteklosti se je izkazalo, da so rešitve sinteznih problemov, kadar obravnavamo snovne in energijske bilance ter investicijska sredstva in obratovalne stroške hkrati, v večini primerov boljše od tistih, ki jih dobimo na osnovi sekvenčnega pristopa. Iz tega razloga predlagamo simultan pristop k reševanju problematike toplotno integriranih vodnih omrežij. Sintezni problem zapišemo na osnovi matematičnega zapisa dveh med seboj povezanih superstruktur v obliki mešano celoštevilskega nelinearnega problema (MINLP). Prva je superstruktura vodnega omrežja, kjer so procesne enote med seboj povezane s tokovnicami preko mešalnikov in razdelivcev tokov. Druga je nadgrajena stopenjska superstruktura omrežja toplotnih prenosnikov, v kateri je omogočeno mešanje procesnih tokov. Predlagani pristop omogoča sintezo toplotno integriranih vodnih omrežij, v katerih je učinkovitost izrabe vode zasnovana na izkoriščanju možnosti njene ponovne uporabe in regeneracije. Energijsko učinkovitost dosegamo z izkoriščanjem posrednega prenosa toplote (v toplotnih prenosnikih) in neposrednega prenosa toplote (mešanje procesnih tokov). Strukture toplotno integriranih vodnih omrežij, ki jih dobimo z uporabo predlaganega pristopa, so topološko enostavne in ekonomsko učinkovite. Druga tematika je globalno optimiranje omrežij toplotnih prenosnikov. Ekonomsko ugodne rešitve problema sinteze omrežij toplotnih prenosnikov zagotovimo, kadar hkrati optimiramo investicijska sredstva, ki so vezana na ploščino toplotnih prenosnikov in obratovalne stroške, ki nastanejo zaradi porabe pogonskih sredstev. To zahteva formulacijo v obliki problema MINLP, ki je zaradi prisotnih nelinearnih funkcij nekonveksen. Posledično so dobljene rešitve lokalno optimalne. Za zagotavljanje globalne optimalnosti rešitev predlagamo formulacijo modela MINLP na osnovi stopenjske superstrukture in pridružene agregirane podstrukture, ki vsebuje število toplotnih prenosnikov in je blizu teoretičnega minimuma. Stopenjska superstruktura služi zgolj kot matrica za določanje termodinamsko dopustnih toplotnih stikov. Vse nekonveksnosti so prenesene v agregirano podstrukturo, kar močno zmanjša njihovo število. Konveksifikacijo nekonveksnih izrazov izvedemo z uporabo večnivojskih odsekovnih podcenitvenih funkcij, s katerimi zamenjamo vire nekonveksnosti. Konveksni model nato uporabimo za določevanje veljavne spodnje meje originalnemu nekonveksnemu problemu. Vrzel med veljavno spodnjo mejo in zgornjo mejo zmanjšamo do zadostitve tolerančnega kriterija z uporabo v ta namen razvitega večnivojskega algoritma, s katerim rešujemo konveksni problem MINLP.
Ključne besede: sinteza procesov, toplotno integrirana vodna omrežja, globalno optimiranje, omrežje toplotnih prenosnikov, mešano celoštevilsko nelinearno programiranje.
Objavljeno: 01.07.2010; Ogledov: 2383; Prenosov: 159
.pdf Celotno besedilo (15,93 MB)

80.
VISOKOTLAČNA MIKRONIZACIJA SISTEMOV VIŠJE VISKOZNOSTI
Zoran Mandžuka, 2010, doktorska disertacija

Opis: Namen raziskave je določiti vpliv obratovalnih parametrov PGSSTM mikronizacije na fizikalno-kemijske lastnosti praškastih delcev modelnih substanc estrov maščobnih kislin (monostearat in tristearat) in praškastih lakov. Uspešna izvedba PGSSTM mikronizacije temelji na poznavanju faznih ravnotežij. Določili smo potek talilnih krivulj (S — L faznih prehodov) v p,T diagramu za sistema monostearat/CO2 in tristearat/CO2. Pod tlakom CO2 se obema substancama zniža tališče oziroma ima S — L krivulja temperaturni minimum v p,T diagramu. Znižanje tališča ob prisotnosti plina, ki je posledica raztapljanja plina v substanci, je izrazitejše za sistem tristearat/CO2. Pri tlaku 500 bar smo opazili tudi fazno inverzijo za sistem tristearat/CO2, ki je nastopila zaradi spremembe gostote faz pod vplivom visokega tlaka. Prav tako smo za oba sistema določili ravnotežne sestave L — G faz s statično analitično metodo v tlačnem območju od 0 bar do 450 bar in pri temperaturah 70 °C in 90 °C. Topnosti CO2 v maščobi so visoke, in sicer do 85 mol.% za monostearat (400 bar in 70 °C) ter do 96 mol.% za tristearat (400 bar in 70 °C). Topnosti maščob v CO2 so nizke, do 1 mol.% v obeh primerih. Na osnovi pridobljenih podatkov o tališču in topnosti smo izvedli šaržne mikronizacije v območju tlakov med 60 in 215 bar pri 64, 70 in 80 °C za monostearat in pri 54, 60 in 70 °C za tristearat. Mikronizirane vzorce smo analizirali glede na stopnjo kristaliničnosti in kristalno obliko, na velikost in morfologijo delcev po mikronizaciji in po 3 mesecih skladiščenja pri 20 °C za monostearat in pri 5 in 20 °C za tristearat. Na osnovi DSC termogramov smo ugotovili zmanjšano stopnjo kristaliničnosti, 20 — 40 % pri različnih obratovalnih pogojih glede na izhodiščno substanco. Po 3 mesecih se je kristaliničnost mikroniziranih delcev povečala in v primeru tristearata dosegla tudi kristaliničnost izhodiščnega vzorca. Po procesiranju so delci ohranili kristalno obliko. Monostearat, ki je bil hranjen 3 mesece pri 20 °C, še vedno ohrani najstabilnejšo β obliko, medtem ko se pri tristearatu pod istimi pogoji pojavi transformacija iz β' v β obliko. Povprečna velikost delcev, izmerjena z granulometrično lasersko metodo po mikronizaciji, se zmanjša na 7 — 40 µm glede na obratovalne pogoje. S časom delci aglomerirajo. SEM analiza je pokazala, da delci po mikronizaciji postanejo porozni in nepravilnih oblik. Rekristalizacija delcev s časom je očitnejša za vzorce tristearata, skladiščenih pri 20 °C, kjer se na površini pojavijo igličasti kristali. Zaradi očitnejših sprememb s časom zgoraj omenjenih fizikalno-kemijskih lastnosti smo mikronizirane delce tristearata hranili tudi pri 5 °C. Rezultat je pokazal upočasnitev rekristalizacije in aglomeracije, ohranitev srednje stabilne β' kristalne oblike ter spremembo površine delcev le zaradi nižje temperature. Razvoj novega procesa pridobivanja praškastih lakov je obsegal eksperimente visokotlačne mikronizacije po PGSSTM postopku. Izvedli smo šaržne in kontinuirne mikronizacije posamičnih komponent zmesi, kontinuirne mikronizacije zmesi brez polnil in pigmentov in nato še mikronizacije zmesi s polnili in pigmenti. Pri mikronizacijah zmesi brez pigmentov in polnil smo opazovali vpliv procesnih parametrov, in sicer koncentracijo suspenzije (2, 4, 6 % w/v), tlak CO2 (110 — 160 bar) in tip šobe (premer in kot pršenja), na velikostno porazdelitev delcev proizvedenega prahu. Na osnovi rezultatov aplikacije premazov smo dodatno izvedli mikronizacije pri različnih temperaturah (120 — 160 °C). Posamezne vzorce smo analizirali na elektronskem mikroskopu (prerez delcev z ionsko puško) ter izvedli termično analizo (Mettler Toledo). Pri mikronizacijah s pigmenti in polnili je delo obsegalo načrtovanje postopka visokotlačne mikronizacije in pripravo procesne sheme, mikronizacijo zmesi s pigmenti na osnovi danih receptur iz osnovnih surovin, pripravo dodatne recepture s povečano količino odplinjevalca, dodatek končnemu vzorcu snovi zaradi
Ključne besede: superkritični CO2, S – L fazni prehodi, ravnotežne topnosti, difuzijski koeficient, PGSSTM, fizikalno-kemijske lastnosti, gliceridi, praškasti premazi
Objavljeno: 03.05.2010; Ogledov: 2906; Prenosov: 175
.pdf Celotno besedilo (9,34 MB)

Iskanje izvedeno v 0.1 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici