Předmětem této práce je čištění vedlejšího produktu vznikajícího při výrobě bionafty (esterů vyšších mastných kyselin) transesterifikací rostlinných olejů ? znečištěného glycerolu. Vzniklý glycerol obsahuje značné množství nečistot, jako například mýdla, zbytky katalyzátoru, estery, barviva. Pro další praktické využití v různých odvětvích průmyslu (farmaceutický, potravinářský, kosmetický) je nutné nečistoty odstranit. V práci bylo použito čištění pomocí elektrodialýzy s předúpravou kyselinou sírovou a přídavkem aktivního uhlí. Kyselina sírová byla přidána kvůli odstranění alkalických látek, zejména mýdel, jejichž velké molekuly by ničily membrány. Pomocí aktivního uhlí byla odstraněna rostlinná barviva a vzniklé sírany byly poté odstraněny pomocí elektrodialýzy (vsádkové uspořádání). Z výsledků elektrodialýzy vyplývá snadný průběh odsolení, který nezávisí na počáteční koncentraci obsažených solí. Nejlepšího výsledku bylo dosaženo, pokud byl před elektrodialýzou glycerol zředěn vodou, poté bylo odstraněno 99% solí za 180 min elektrodialýzy a koncentrace síranu sodného byla 112 mg/kg ve výsledném produktu.
Anotace v angličtině
The main target of this work was purification of a side product formed by biodiesel production by the transesterification of vegetable oils ? polluted glycerol. The formed glycerol contains a lot of impurities such as soaps, the unreacted catalyst, esters and vegetable days. It is necessary to remove these impurities which can be further used in various industrial branches such as pharmacy, food or cosmetic industry. The purification by electrodialysis with pretreatment by addition of sulfuric acid and active carbon was used. The sulfuric acid removed the larger molecules of soaps, because they destroy the membranes. The vegetable dyes were removed by activated carbon. The formed sulfates were removed by electrodialysis in the batch. The desalting process does not dependent on the initial concentration of contained salts and its removal was relatively easy. The best result was achieved when the glycerol was diluted by water prior to electrodialysis: 99% of salts were removed within 180 min and the final product contained 112 mg/kg of sodium sulfate.
Klíčová slova
Glycerol, bionafta, glycerolová fáze, elektrodialýza, stupeň odsolení
Předmětem této práce je čištění vedlejšího produktu vznikajícího při výrobě bionafty (esterů vyšších mastných kyselin) transesterifikací rostlinných olejů ? znečištěného glycerolu. Vzniklý glycerol obsahuje značné množství nečistot, jako například mýdla, zbytky katalyzátoru, estery, barviva. Pro další praktické využití v různých odvětvích průmyslu (farmaceutický, potravinářský, kosmetický) je nutné nečistoty odstranit. V práci bylo použito čištění pomocí elektrodialýzy s předúpravou kyselinou sírovou a přídavkem aktivního uhlí. Kyselina sírová byla přidána kvůli odstranění alkalických látek, zejména mýdel, jejichž velké molekuly by ničily membrány. Pomocí aktivního uhlí byla odstraněna rostlinná barviva a vzniklé sírany byly poté odstraněny pomocí elektrodialýzy (vsádkové uspořádání). Z výsledků elektrodialýzy vyplývá snadný průběh odsolení, který nezávisí na počáteční koncentraci obsažených solí. Nejlepšího výsledku bylo dosaženo, pokud byl před elektrodialýzou glycerol zředěn vodou, poté bylo odstraněno 99% solí za 180 min elektrodialýzy a koncentrace síranu sodného byla 112 mg/kg ve výsledném produktu.
Anotace v angličtině
The main target of this work was purification of a side product formed by biodiesel production by the transesterification of vegetable oils ? polluted glycerol. The formed glycerol contains a lot of impurities such as soaps, the unreacted catalyst, esters and vegetable days. It is necessary to remove these impurities which can be further used in various industrial branches such as pharmacy, food or cosmetic industry. The purification by electrodialysis with pretreatment by addition of sulfuric acid and active carbon was used. The sulfuric acid removed the larger molecules of soaps, because they destroy the membranes. The vegetable dyes were removed by activated carbon. The formed sulfates were removed by electrodialysis in the batch. The desalting process does not dependent on the initial concentration of contained salts and its removal was relatively easy. The best result was achieved when the glycerol was diluted by water prior to electrodialysis: 99% of salts were removed within 180 min and the final product contained 112 mg/kg of sodium sulfate.
Klíčová slova
Glycerol, bionafta, glycerolová fáze, elektrodialýza, stupeň odsolení
1. Vypracujte literární rešerši o současném stavu výzkumu čištění glycerolu pomocí různých metod, zejména se zaměřte na elektrodialýzu. Dále popište možnosti výroby glycerolu, především pomocí transesterifikací olejů.
2. Upravte surovou glycerolovou fázi tak, aby byla použitelná na čištění pomocí elektrodialýzy.
3. Proveďte čištění takto upraveného glycerolu na elektrodialyzační jednotce za různých podmínek.
4. Výsledky zhodnoťte a porovnejte s dostupnou literaturou a jinými metodami čištění.
Zásady pro vypracování
1. Vypracujte literární rešerši o současném stavu výzkumu čištění glycerolu pomocí různých metod, zejména se zaměřte na elektrodialýzu. Dále popište možnosti výroby glycerolu, především pomocí transesterifikací olejů.
2. Upravte surovou glycerolovou fázi tak, aby byla použitelná na čištění pomocí elektrodialýzy.
3. Proveďte čištění takto upraveného glycerolu na elektrodialyzační jednotce za různých podmínek.
4. Výsledky zhodnoťte a porovnejte s dostupnou literaturou a jinými metodami čištění.
Seznam doporučené literatury
-
Seznam doporučené literatury
-
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
1) Diplomantka přednesla obhajobu diplomové práce.
2) Ing. Alena Komersová, Ph.D. přečetla posudky vedoucího práce a oponenta.
3) Diplomantka se vyjádřila k připomínkám oponenta a odpověděla na otázky komise:
"Byla dělána analýza vstupních surovin? Co způsobuje chemické čištění?" (doc. Skopal), "Lze kvantifikovat ztráty glycerolu a jaká je přibližně ztáta při této metodě? (doc. Nováková), "Jaký typ membrán jste při separaci použila?" (prof. Bulánek)