Thermodynamic and physical properties for high pressure process design : doktorska disertacija

angleški

doktorska dela

2014

difuzijski koeficient   ekstrakcija   fazna ravnotežja   fizikalni podatki   metoda kapilarnega dviga   načrtovanje   naravni materiali   površinska napetost   superkritični fluidi   termodinamski podatki   viskoznost   visokotlačni procesi

Univerza v Mariboru, Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo

Doktorska disertacija sestoji iz treh delov. Prvi del doktorske disertacije obsega raziskave o faznih ravnotežij substanc iz naravnih materialov v konvencionalnih in nekonvencionalnih sub- in superkritičnih fluidih, kar pomeni vpliv tlaka in temperature na obnašanje sistema (mešljivost, topnost, morebitna inverzija faz), predstavljeni so tudi preliminarni poskusi ekstrakcij iz naravnih materialov. Opazovan je vpliv obratovalnih parametrov (predhodna obdelava materiala s SCE, uporaba različnih topil; propan, CO2, nekonvencionalni SCF, različne temperature in tlaki) na kinetiko ekstrakcije. Podrobneje so obravnavane sledeče substance: vanillini, kofein, ekstrakt karnozolne kisline in lecitin. Drugi del doktorske disertacije obsega študij faznih ravnotežij bio olje/plin, saj so ti podatki ključni za načrtovanje procesov v biorafinerijah. Raziskali smo fazno obnašanje (mešljivost, topnosti, možne inverzije faz) sistemov bio olje/superkritični fluid (bio olje/ CO2), (bio olje/H2), (bio olje/diesel/CO2), ter (bio olje/tail water/CO2) pod vplivom različnih tlakov in/ali temperatur, saj so ti podatki ključni za načrtovanje bioseparacijskih procesov v smeri obnovljivih virov in so potrebni za načrtovanje biorafinerij kot pomembnen del trajnostnega razvoja. V zadnjih letih se pojavlja vedno več objav na temo reševanja problemov s katerimi se soočajo proizvajalci biogoriv. Ključni podatki za uspešno frakcioniranje komponent bio olja so ključni za učinkovit proces stabilizacije bio olja s hidrogeniranjem. Nadalje smo določili hkrati difuzivnost, gostoto ter viskoznost za sisteme polimer (PEG- različne molske mase)/CO2 pri povišanih tlakih in temperaturi višji od tališč preučevanih polimerov. Raziskan je vpliv tlaka in/ali temperature na obnšanje sistema (mešljivost, topnost, možna inverzija faz) CO2/polimer, določene so termodinamske in fizikalne lastnosti sistema s pomočjo novih, aplikativnih metod. Površinske napetosti dvofaznih sistemov (PEG)/CO2 so bile določene z metodo kapilarnega dviga. Tehnika je prilagojena študiju medfaznih interakcij binarnega sistema kapljevine ter plina v ravnotežju s pomočjo optične visokotlačne celice. Podana je primerjava med podatki pridobljenimi z uporabo visoko razvitih aparatur in enostavnih, hitrih metod.

07.08.2023