Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων με την χρήση κλινών με πληρωτικό υλικό πολυμερικών ρητινών
Loading...
Date
2023-07-10
Authors
Χαραλάμπους, Αλέξανδρος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η παραγωγή ενέργειας τα τελευταία χρόνια βασίζεται κατά κύριο λόγο στα ορυκτά καύσιμα με αποτέλεσμα την ρύπανση του περιβάλλοντος και την ενίσχυση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Η χρήση του λιγνίτη στους ηλεκτροπαραγωγικούς σταθμούς πλέον καταργείται στρέφοντας έτσι το βλέμμα σε άλλες πιθανές εφαρμογές του λιγνίτη. Μια από αυτές είναι η χρήση του στην γεωργία καθώς περιέχει σημαντικές ποσότητες χουμινών, χουμικών και φουλβικών οξέων που χρησιμοποιούνται ως εδαφοβελτιωτικά. Η παρούσα διπλωματική εργασία, βασίζεται στον καθαρισμό των χουμικών και φουλβικών οξέων από τις προσμίξεις και τα άλατα που μπορεί να προϋπάρχουν ή να δημιουργούνται κατά την διεργασία της εκχύλισης. Η πρώτη κατηγορία πειραμάτων που πραγματοποιήθηκε ήταν εκχύλιση λιγνίτη με χρήση διαλύματος KOH σε μεγάλη κλίμακα δυναμικότητας 20 L για απομόνωση Χ.Ο και Φ.Ο. Η
πρώτη σειρά πειραμάτων αφορούσε πειράματα εκχύλισης και συγκεκριμένα, στο πρώτο πείραμα εκχυλίστηκε 1 kg ξηραμένου λιγνίτη με 19 L KOH 0.25 M και στο δεύτερο πείραμα έγινε εκχύλιση 2 kg μη ξηραμένου λιγνίτη με 18 L KOH 0.25 M. Οι υπόλοιπες συνθήκες της διεργασίας (θερμοκρασία, καταγραφή pH) διατηρούνταν σταθερές. Στη συνέχεια, τα Χ.Ο και τα Φ.Ο που απομονώθηκαν από τα πειράματα εκχύλισης οδηγήθηκαν για διαχωρισμό και καθαρισμό με διάφορες φυσικοχημικές μεθόδους. Ο καθαρισμός των Φ.Ο έλαβε χώρα με χρήση κλινών με πληρωτικό υλικό ρητίνη XAD16N. Πραγματοποιήθηκαν τρία πειράματα ρόφησης και τρία πειράματα εκρόφησης αντίστοιχα. Τα πειράματα ρόφησης και εκρόφησης σε ρητίνες, είχαν σκοπό την εύρεση των βέλτιστων παραμέτρων που επηρεάζουν την ρόφηση και την εκρόφηση για καλύτερο καθαρισμό του διαλύματος φουλβικών οξέων. Χρησιμοποιήθηκαν διαλύματα Φ.Ο διαφορετικής αρχικής συγκέντρωσης και σε διαφορετική παροχή έγχυσης των διαλυμάτων. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, συλλέχθηκαν δείγματα πριν και μετά την ρόφηση τα οποία οδηγήθηκαν για συμπύκνωση και λυοφιλοποίηση για παραλαβή στερεού Φ.Ο. ώστε να διερευνηθεί κατά πόσο η διεργασία καθαρισμού μέσω ρητινών ήταν επιτυχής.
Τέλος, παρουσιάζεται αναλυτικά μια τεχνοοικονομική μελέτη πιλοτικής μονάδας εκχύλισης λιγνίτη δυναμικότητας 200 L. Μετά το πέρας της έρευνας καταγράφηκαν τα συμπεράσματα στα οποία γίνεται εκτενής ανάλυση
των αποτελεσμάτων καθώς και συζήτηση για περεταίρω έρευνα. Εντοπίζονται δυσκολίες και προβλήματα που μπορεί να υπάρχουν καθώς και πιθανές λύσεις και τρόποι για να βελτιωθεί η διεργασία.
Description
Keywords
Χουμικές ουσίες, Χουμικά οξέα, Φουλβικά οξέα, Λιγνίτης, Χουμίνες, Εκχύλιση