Iskanje po katalogu digitalne knjižnice

Opis: Diplomsko delo obravnava vijačni kompresor v kompresorski postaji Premogovnika Velenje d. o. o. Glavni cilj diplomskega dela je ugotoviti, če je mogoče toplotno energijo, ki se generira pri delovanju vijačnega kompresorja, uporabiti za segrevanje sanitarne vode do vsaj 65 °C. Večji del odpadne toplote se pri delovanju vijačnega kompresorja prenese na hladilno olje, preko katerega lahko v ploščnem toplotnem prenosniku to energijo uporabimo za segrevanje sanitarne vode. Z izvedbo eksperimentalnih meritev na samemu vijačnemu kompresorju smo dobili realni vpogled, da lahko segrejemo vodo nad 65 °C in dosežemo maksimalno toplotno moč 94 kW in tako potrdimo postavljene hipoteze. Po opravljenih eksperimentalnih meritvah smo le te podkrepili s teoretičnim inženirskim izračunom ploščnega prenosnika toplote. Ugotovili smo, da je ujemanje zadovoljivo, kar potrjuje, da teoretični izračun sledi eksperimentalnim meritvam in lahko služi kot model za napovedovanje izkoriščanja toplotne energije pri različnih pogojih obratovanja.
Ključne besede: vijačni kompresor, ploščni toplotni prenosnik, odpadna toplota, sanitarna voda, eksperimentalne meritve, toplotna moč, teoretični izračun, računski model
Objavljeno v DKUM: 07.10.2024; Ogledov: 0; Prenosov: 33
Celotno besedilo (2,75 MB)

Opis: V magistrskem delu smo odpadno barvno in brezbarvno volno hidrotermično reciklirali in s tem želeli pridobiti čimvišje izkoristke in molekulske mase nastalih keratinskih produktov. Prav tako pa je bil naš namen, da bi z različnimi tehnikami uspešno razbarvali barvne volnene odpadke. Izolacija keratina iz volnenih tekstilnih odpadkov s podkritično vodo je tako potekala pri temperaturi 180 in 200 °C ter reakcijskem času 10, 30 in 50 minut, kot material pa je bila uporabljena modra, oranžna in brezbarvna volna. Rezultati so pokazali, da je bil najvišji izkoristek (84,55 %) keratina dosežen v primeru modre volne pri pogojih 200 °C in 50 minut. Najnižji izkoristek keratina (19,38 %) pa smo dosegli v primeru oranžne volne pri 180 °C ter 10 minut. Pridobljene keratinske produkte smo ustrezno okarakterizirali s FTIR-ATR spektroskopijo ter jim s pomočjo SDS-PAGE elektroforeze določili molekulske mase, ki so v vseh primerih znašale med 3,5 in 15 kDa. Tekom razgradnje v podkritični vodi smo sicer ugotovili, da so barvila iz odpadne barvne volne še vedno prisotna v reakcijski mešanici, a niso bistveno vplivala na lastnosti keratinskega produkta. Tako smo v nadaljevanju barvne volnene odpadke poskušali razbarvati še z uporabo nadkritičnega CO2. Pri tem se je odstranilo le 9,6 % oranžnega barvila in samo 4,8 % modrega barvila. Volno smo poskusili razbarvati še s pomočjo ocetne kisline, vodikovega peroksida, amonijevega persulfata in 0,4 % natrijevega hipoklorita. Pri hidrolizi z ocetno kislino smo ugotovili, da je razbarvanje odvisno od količine dodane kisline, saj se je največ barvila (11,74 %) odstranilo v primeru dodatka 4 mL ocetne kisline (k 40 mL vode v reaktorju), kjer pa smo že opazili začetno razgradnjo materiala v keratinske produkte. Vidno razbarvanje odpadne modre in oranžne volne pa smo dosegli z dodatkom vodikovega peroksida in amonijevega persulfata, a smo v nadaljevanju prav tako ugotovili, da je tekom razbarvanja prišlo do deformacije materiala.
Ključne besede: odpadna volna, keratin, razbarvanje, elektroforeza, FTIR-ATR spektroskopija, podkritična voda, nadkritični CO2
Objavljeno v DKUM: 14.09.2023; Ogledov: 487; Prenosov: 61
Celotno besedilo (6,32 MB)

Opis: Storži so reproduktivna struktura iglavcev in predstavljajo odpadno lignocelulozno biomaso bogato s fenolnimi spojinami, tanini, ogljikovimi hidrati, sladkorji in njihovimi derivati. Le-te vredne komponente je možno iz storžev iglavcev pridobiti s pomočjo podkritične vode, kjer je voda segreta med 100 in 374 °C, pri dovolj visokem tlaku, da ohrani tekoče stanje. V okviru magistrske naloge smo storže ekstrahirali s podkritično vodo pri temperaturah od 120 do 250 °C in reakcijskih časih od 15 do 60 min. Za primerjavo smo izvedli še konvencionalno ekstrakcijo z uporabo 50 % vodne raztopine acetona in 100 % acetona. S spektrofotometričnimi metodami smo v ekstraktih storžev določili vsebnosti vrednih komponent kot tudi antioksidativnost. S HPLC metodo smo določili vsebnosti sladkorjev in furfuralov. Maksimalni izkoristek ekstrakcije je znašal 29,36 % in smo ga dosegli z uporabo podkritične vode kot medija pri 200 °C in 15 min. Najvišjo vsebnost totalnih fenolov smo določili pri 150 °C ter 15 min, kjer je količina izoliranih fenolov znašala 39,86 mg GA/g materiala. Pri teh reakcijskih pogojih smo določili tudi najvišjo antioksidativno aktivnost ekstrakta (83,12 %). Maksimalno vsebnost totalnih taninov smo določili pri 150 °C ter 60 min, kjer smo izolirali 25,85 mg TA/g materiala. Najvišjo koncentracijo celokupnih ogljikovih hidratov smo določili pri 180 °C in 15 min (7,94 mg TOH/g materiala), medtem ko smo največ sladkorjev in furfuralov določili pri 200 °C ter reakcijskih časih 30 in 60 min. Prav tako smo v sklopu magistrske naloge skušali iz borovih storžev pridobiti nanocelulozo po kemijski metodi in tudi z ekstrakcijo s podkritično vodo. Pridobljeno nanocelulozo smo analizirali s FTIR analizo in ji prav tako določili tudi velikost delcev. Najvišji izkoristek nanoceluloze smo določili pri 150 °C in 30 min, ki je znašal 8,67 %.
Ključne besede: storži, odpadna biomasa, podkritična voda, vredne komponente, antioksidativnost, nanoceluloza
Objavljeno v DKUM: 28.11.2022; Ogledov: 703; Prenosov: 124
Celotno besedilo (5,87 MB)

Opis: V letu 2020 smo v Sloveniji pridelali več kot milijon ton odpadkov. Skoraj 30 % odpadkov predstavlja odpadna embalaža raznih produktov. Poznamo različne vrste embalaže: papirnato, stekleno, kovinsko, plastično, leseno in večslojno. Večslojni embalaži lahko rečemo tudi sestavljena. Ena izmed najpogosteje uporabljenih in dobro poznanih večslojnih embalaž je tudi tetrapak embalaža. Tetrapak embalaža je sestavljena iz papirja/kartona, polietilena (PE) in aluminija. Problem recikliranja tetrapak embalaže je v tem, da njenih sestavnih delov ni mogoče enostavno ločiti z mehanskimi metodami. Uporaba pod- in nadkritičnih fluidov v različnih kemijskih procesih je vse pogostejša. Zaradi svoje dostopnosti in nizke cene je kot medij za uporabo v nadkritičnih procesih vse pogosteje uporabljena voda. V tem magistrskem delu smo preučevali razgradnjo odpadne tetrapak embalaže s pod- in nadkritično vodo v visokotlačnem in visokotemperaturnem šaržnem reaktorju pri temperaturi od 300 °C do 450 °C ter v časovnem obdobju med 15 in 60 min. Reakcije smo izvajali v eni in v dveh stopnjah. Razmerje odpadni materil/voda je bilo 1 g/10 mL. Nastale produkte v štirih fazah (plinski, vodni, oljni in trdni) smo analizirali s različnimi tehnikami (FTIR, TC, GC/MS, HPLC). Enostopenjsko hidrotermično razgradnjo odpadne tetrapak embalaže smo izvedli pri temperaturi 425 °C oz. 450 °C in reakcijskem času 15 min ali 60 min. Ugotovili smo, da z višanjem temperature in daljšanjem reakcijskega časa narašča izkoristek oljne faze. Najvišji izkoristek oljne faze smo dobili pri temperaturi 450 °C in reakcijskem času 60 min in je znašal 60,7 %. V drugem delu smo izvedli dvostopenjsko hidrotermično razgradnjo odpadne tetrapak embalaže. Prvo stopnjo smo izvedli v podkritični vodi pri temperaturi 250 °C oz. 300 °C in reakcijskem času 30 oz. 60 min. Najvišji izkoristek vodne faze (18,0 %) smo določili pri temperaturi razgradnje 250 °C in reakcijskem času 60 min, najvišji izkoristek oljne faze (35,1 %) pa pri temperaturi razgradnje 300 °C in času 60 min. Drugo stopnjo razgradnje, kjer smo uporabili trdni preostanek iz prve stopnje, smo opravili pri temperaturi 425 oz. 450 °C in reakcijskem času 15 min. Najvišji izkoristek oljne faze po obeh stopnjah skupaj (65,5 %) dobimo pri vzorcu, ki smo ga v prvi stopnji razgradili pri temperaturi 300 °C in reakcijskem času 60 min, v drugi stopnji pa pri temperaturi 450 °C in reakcijskem času 15 min. Oljni fazi smo določili kemijsko sestavo in ugotovili, da je sestavljena iz nasičenih in nenasičenih alifatskih ogljikovodikov, aromatskih spojin, ketonov, alkoholov in amidov. Analizirali smo tudi vodno fazo, v kateri so bili prisotni; glukoza, fruktoza, celobioza, gliceraldehid, anhidrid glukoze, levulinska kislina, furfural in 5-hidroksimetilfurfural. Plinska faza je vsebovala CO2 in ogljikovodike med C1-C6. Po razgradnji tetrapaka je kot trdni preostanek nastal aluminijev prah obdan s tanko plastjo PE.
Ključne besede: hidrotermična razgradnja, večslojna embalaža, tetrapak, odpadna embalaža, nadkritični fluidi, nadkritična voda
Objavljeno v DKUM: 08.07.2022; Ogledov: 809; Prenosov: 31
Celotno besedilo (4,61 MB)

Opis: Lupina granatnega jabolka vsebuje veliko vrednih komponent, ki so dobri tudi za naše zdravje. Namen diplomske naloge je bil preučiti izkoristke ekstrakcije lupin granatnega jabolka ter koncentracijo vrednih spojin v ekstraktih. Uporabili smo dve različni ekstrakcijski metodi, enostopenjsko ekstrakcijo s podkritično vodo in dvostopenjsko ekstrakcijo, kjer smo v prvi stopnji uporabili konvencionalno ekstrakcijo z vodo ali etanolom, v drugi stopnji pa smo ekstrakt pridobljen v prvi stopnji ponovno ekstrahirali v podkritični vodi. Cilj raziskave je bil pridobiti ekstrakte s čim višjo vsebnostjo elagne kisline. V ta namen smo preučili tudi možnost koncentriranja elagne kisline v ekstraktih s spiranjem ekstraktov z metanolom. Rezultati raziskav kažejo, da se izkoristek enostopenjske ekstrakcije lupin granatnega jabolka znižuje z višanjem temperature, pri tem pa se zvišuje izkoristek trdne faze v reakcijski zmesi, ki predstavlja netopni del. S pomočjo UV-Vis spektrofotometra smo določevali vsebnost totalnih fenolov in flavonoidov v ekstraktih. Ugotovili smo, da se pri zviševanju temperature v enostopenjski ekstrakciji vsebnost celokupnih fenolov in flavonoidov zmanjšuje. V vseh ekstraktih lupin granatnega jabolka smo zaznali visoko antioksidativno aktivnost (več kot 80 %). S tem lahko potrdimo visoko vsebnost antioksidativnih komponent v lupini granatnega jabolka. S pomočjo HPLC analize smo določili vredne komponente (elagna kislina, 5-HMF, 5-metilfurfural, furfural) v posameznih ekstraktih. Ugotovili smo, da dobimo pri dvostopenjski ekstrakciji višjo koncentracijo elagne kisline v ekstraktih, ko uporabimo v prvi stopnji kot topilo etanol (473,4 mg/g ekstrakta elagne kisline). Najvišjo vsebnost pa dobimo, ko ta ekstrakt koncentriramo še z metanolom in znaša 618,6 mg/g ekstrakta. V primeru enostopenjske ekstrakcije s podkritično vodo dobimo najvišjo koncentracijo elagne kisline v ekstraktu pridobljenem pri 250 °C in 3 min, in sicer 153 mg elagne kisline/g ekstrakta. Poleg elagne kisline smo v enostopenjski ekstrakciji analizirali tudi koncentracijo 5-HMF, furfurala in 5-metilfurfurala, ki pa so prisotni v bistveno nižjih koncentracijah.
Ključne besede: Granatno jabolko (Punica granatum L), totalni fenoli, totalni flavonoidi, elagna kislina, antioksidativnost, podkritična voda, biooglje, odpadna biomasa
Objavljeno v DKUM: 06.10.2021; Ogledov: 1344; Prenosov: 169
Celotno besedilo (2,81 MB)