Title
Optimizacija procesa hidrotermalne karbonizacije komine grožđa i primena dobijene hidročađi
Creator
Petrović, Jelena T.
Copyright date
2017
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 31. 05. 2017.
Other responsibilities
mentor
Laušević, Mila, 1951-
član komisije
Mihajlović, Marija.
član komisije
Perić-Grujić, Aleksandra, 1966-
član komisije
Đurkić, Tatjana.
član komisije
Stojanović, Mirjana.
Academic Expertise
Tehničko-tehnološke nauke
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Tehnološko-metalurški fakultet
Alternative title
Optimization of hydrothermal carbonization process of grape pomace and application of obtained hydrochar
Publisher
[J. Petrović]
Format
154 lista
description
Hemijske nauke/Chemical sciences
Abstract (sr)
Predmet ovog rada je razvoj i optimizacija procesa hidrotermalne karbonizacije komine grožđa i ispitivanje mogućnosti upotrebe dobijene hidročađi kao adsorbensa olova iz vodenih rastvora.
U cilju optimizacije procesa, ispitan je uticaj reakcione temperature na transformaciju biomase, primenom različitih fizičko-hemijskih metoda karakterizacije dobijenih proizvoda karbonizacije na 180, 200 i 220 °C. Hidrotermalno indukovane strukturne promene u dobijenim hidročađima su okarakterisane ispitivanjem fizičko-hemijskog sastava, gorivnih karakteristika, kao i primenom termogravimetrijske, morfološke i spektroskopske analize, dok je u procesnim vodama određen sadržaj neorganskih elemenata, urađena spektroskopska analiza, analiza sadržaja pojedinačnih organskih komponenti i ispitan antioksidativni potencijal.
Dobijeni rezultati su pokazali da između dobijenih hidročađi postoje bitne strukturne razlike. Utvrđeno je da hidrotermalna degradacija hemiceluloze i celuloze, uzrokovana povećanjem temperature karbonizacije u najvećoj meri indukuje strukturne promene biomase tokom konverzije. Hidročađ koja poseduje značajan energetski potencijal, povećan sadržaj ugljenika i aromatičnost, kao i mogućnost re-adsorpcije pojedinih neorganskih elemenata dobijena je karbonizacijom na 220 °C. Takođe, povećanje reakcione temperature dovodi do porasta sadržaja fenola, polifenolnih jedinjenja i organskih molekula u procesnim vodama, dok istovremeno uzrokuje opadanje antioksidativne aktivnosti, ukupnog sadržaja antocijana i organskih kiselina.
Mogućnost upotrebe hidročađi kao biosrbenta ispitana je sa aspekta adsorpcije Pb2+ jona iz vodenih rastvora. Kako bi se izabrao uzorak sa najboljim adsorpcionim kapacitetom izvršena su preliminarna ispitivanja procesa adsorpcije Pb2+ jona primenom hidročađi dobijenih na tri pomenute reakcione temperature. Dobijeni rezultati su ukazali da hidročađ dobijena na 220 °C pokazuje najbolji adsorpcioni kapacitet (27,8 mg/g), pa je stoga ova hidročađ izabrana za detaljna ispitivanja procesa adsorpcije Pb2+ jona...
Abstract (en)
The subject of this work was the development and optimization of hydrothermal carbonization of grape pomace and investigation of potential applications of the obtained hydrochar as adsorbent of lead from aqueous solutions.
In order to optimize the process, influence of the reaction temperature on transformation of biomass was investigated using different physico-chemical characterization methods of the products obtained at 180, 200 and 220 °C. Hydrothermal induced structural changes in hydrochars were elucidated by examination of physico-chemical composition, fuel characteristics, using thermogravimetric, morphological and spectroscopic analysis. IR spectroscopy, analysis of inorganic, as well as organic compounds, and antioxidant assays, were used for process waters characterization.
The results showed significant structural differences between the obtained products. It has been found that degradation of hemicellulose and cellulose, caused by temperature increase, governs the most significant structural changes in biomass during carbonization. The formation of hydrochar with significant energy potential, increased carbon content and the best adsorption ability, but decreased H/C ratio was achieved at 220 °C. Also, at higher temperature an increase in total phenolic and organic content in process waters was observed, while total antioxidative capacity, anthocyanin and organic acid content simultaneously decreased.
Application of the obtained hydrochars was tested via adsorption of Pb2+ ions from aqueous solution. In order to select material with the best adsorption ability, preliminary studies of Pb2+ sorption using hydrochars obtained at three aforementioned reaction temperatures were performed. Obtained results indicated that hydrochar produced at 220 °C exhibited the best adsorption potential (27.8 mg/g), and therefore this sample was chosen for further investigations of Pb2+ removal...
Authors Key words
Hidrotermalna karbonizacija, komina grožđa, hidročađ, KOH aktivacija, adsorpcija, olovo.
Authors Key words
hydrothermal carbonization, grape pomace, hydrochar, KOH activation, absorption, lead
Classification
663.26.057(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Predmet ovog rada je razvoj i optimizacija procesa hidrotermalne karbonizacije komine grožđa i ispitivanje mogućnosti upotrebe dobijene hidročađi kao adsorbensa olova iz vodenih rastvora.
U cilju optimizacije procesa, ispitan je uticaj reakcione temperature na transformaciju biomase, primenom različitih fizičko-hemijskih metoda karakterizacije dobijenih proizvoda karbonizacije na 180, 200 i 220 °C. Hidrotermalno indukovane strukturne promene u dobijenim hidročađima su okarakterisane ispitivanjem fizičko-hemijskog sastava, gorivnih karakteristika, kao i primenom termogravimetrijske, morfološke i spektroskopske analize, dok je u procesnim vodama određen sadržaj neorganskih elemenata, urađena spektroskopska analiza, analiza sadržaja pojedinačnih organskih komponenti i ispitan antioksidativni potencijal.
Dobijeni rezultati su pokazali da između dobijenih hidročađi postoje bitne strukturne razlike. Utvrđeno je da hidrotermalna degradacija hemiceluloze i celuloze, uzrokovana povećanjem temperature karbonizacije u najvećoj meri indukuje strukturne promene biomase tokom konverzije. Hidročađ koja poseduje značajan energetski potencijal, povećan sadržaj ugljenika i aromatičnost, kao i mogućnost re-adsorpcije pojedinih neorganskih elemenata dobijena je karbonizacijom na 220 °C. Takođe, povećanje reakcione temperature dovodi do porasta sadržaja fenola, polifenolnih jedinjenja i organskih molekula u procesnim vodama, dok istovremeno uzrokuje opadanje antioksidativne aktivnosti, ukupnog sadržaja antocijana i organskih kiselina.
Mogućnost upotrebe hidročađi kao biosrbenta ispitana je sa aspekta adsorpcije Pb2+ jona iz vodenih rastvora. Kako bi se izabrao uzorak sa najboljim adsorpcionim kapacitetom izvršena su preliminarna ispitivanja procesa adsorpcije Pb2+ jona primenom hidročađi dobijenih na tri pomenute reakcione temperature. Dobijeni rezultati su ukazali da hidročađ dobijena na 220 °C pokazuje najbolji adsorpcioni kapacitet (27,8 mg/g), pa je stoga ova hidročađ izabrana za detaljna ispitivanja procesa adsorpcije Pb2+ jona...
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.