Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες
Ο λιγνίτης είναι ένα οργανικής προελεύσεως πέτρωμα με κύριο στοιχείο τον άνθρακα. Τα αποθέματα της Ελλάδας σε λιγνίτη είναι πολύ υψηλά και η αξιοποίησή του γίνεται κατά κύριο λόγο προς παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μεγάλο ενδιαφέρον έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια, για εναλλακτικές εφαρμογές τ...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | https://hdl.handle.net/10889/23943 |
| id |
nemertes-10889-23943 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Λιγνίτης Χουμικά οξέα Φουλβικά οξέα Εκχύλιση Lignite Humic acid Fulvic acids Extraction |
| spellingShingle |
Λιγνίτης Χουμικά οξέα Φουλβικά οξέα Εκχύλιση Lignite Humic acid Fulvic acids Extraction Κοτρότσος, Νικόδημος Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| description |
Ο λιγνίτης είναι ένα οργανικής προελεύσεως πέτρωμα με κύριο στοιχείο τον άνθρακα. Τα αποθέματα της Ελλάδας σε λιγνίτη είναι πολύ υψηλά και η αξιοποίησή του γίνεται κατά κύριο λόγο προς
παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μεγάλο ενδιαφέρον έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια, για εναλλακτικές εφαρμογές του λιγνίτη πέραν της ‘καθιερωμένης’ χρήσης ως καύσιμο σε διάφορους
ΑΗΣ (ατμοηλεκτρικούς σταθμούς) της ΔΕΗ. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται εκτενής συζήτηση στην βιβλιογραφία για την απομόνωση ουσιών με προστιθέμενη αξία από το λιγνίτη και την χρήση τους ως
εδαφοβελτιωτικά ως συστατικών για παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων καθώς και άλλων εναλλακτικών εφαρμογών. Στη παρούσα μελέτη έγινε μια συστηματική παραμετρική μελέτη απομόνωσης χουμικών ενώσεων (χουμικά οξέα - ΧΟ, φουλβικά οξέα- ΦΟ, χουμίνες) από το λιγνίτη με στόχο
στην εύρεση των βέλτιστων συνθηκών της πειραματικής διαδικασίας, για την επίτευξη του υψηλότερου ποσοστού ανάκτησης των ενώσεων αυτών σε υψηλές καθαρότητες με τον πλέον οικονομικότερο τρόπο σε σχέση με το κόστος της επεξεργασίας.
Οι παράμετροι που ερευνήθηκαν ήταν η θερμοκρασία, το κλάσμα κόκκων του υλικού, η αναλογία
στερεού/διαλύτη, η επιλογή του καταλληλότερου διαλύτη και η συγκέντρωσή του, η διάρκεια της
εκχύλισης και οι πολλαπλές εκχυλίσεις. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων έγινε η μέτρηση και ταυτοποίηση του οργανικού φορτίου και της καθαρότητας των χουμικών και των φουλβικών σε όλα τα
στάδια της εκχύλισης και διαχωρισμού τους. Για την επίτευξη αυτών των διαδικασιών χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι όπως η στοιχειακή ανάλυση XRF, η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης SEM και η
στοιχειακή ανάλυση EDS, η μέτρηση ειδικής επιφάνειας BET, η ανάλυση FTIR και μία μέθοδος φωτομετρικής ποσοτικοποίησης των ΦΟ. Για την εκτέλεση των πειραμάτων απομάκρυνσης των ΧΟ και
ΦΟ από το λιγνίτη δημιουργήθηκε μία πειραματική διάταξη εκχύλισης υπό θέρμανση και συνεχή
ανάδευση, και στη συνέχεια έγινε ο διαχωρισμός των ΦΟ και ΧΟ με βασικές φυσικοχημικές μεθόδους διαχωρισμού.
Μετά το πέρας της έρευνας εξήχθησαν συμπεράσματα για τη βέλτιστη αξιοποίηση του λιγνίτη
και μια προσέγγιση της απόδοσης του λιγνίτη σε παράγωγα ΧΟ, ΦΟ και χουμίνες. Παράλληλα σε
αυτή την εργασία εντοπίζονται πιθανά προβλήματα και δυσκολίες στην διεργασία και συζητούνται
πιθανές λύσεις καθώς και γίνονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα και αξιοποίηση των ΧΟ, ΦΟ και
χουμινών. |
| author2 |
Kotrotsos, Nicodemus |
| author_facet |
Kotrotsos, Nicodemus Κοτρότσος, Νικόδημος |
| author |
Κοτρότσος, Νικόδημος |
| author_sort |
Κοτρότσος, Νικόδημος |
| title |
Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| title_short |
Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| title_full |
Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| title_fullStr |
Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| title_full_unstemmed |
Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| title_sort |
απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://hdl.handle.net/10889/23943 |
| work_keys_str_mv |
AT kotrotsosnikodēmos apomonōsēchoumikōnkaiphoulbikōnoxeōnapolignitēmesōekchyliseōnseypsēlesthermokrasies AT kotrotsosnikodēmos isolationofhumicandfulvicacidfromlignitethroughhightemperatureextractions |
| _version_ |
1771297231384608768 |
| spelling |
nemertes-10889-239432022-11-16T04:36:13Z Απομόνωση χουμικών και φουλβικών οξέων απο λιγνίτη μέσω εκχυλίσεων σε υψηλές θερμοκρασίες Isolation of humic and fulvic acid from lignite through high temperature extractions Κοτρότσος, Νικόδημος Kotrotsos, Nicodemus Λιγνίτης Χουμικά οξέα Φουλβικά οξέα Εκχύλιση Lignite Humic acid Fulvic acids Extraction Ο λιγνίτης είναι ένα οργανικής προελεύσεως πέτρωμα με κύριο στοιχείο τον άνθρακα. Τα αποθέματα της Ελλάδας σε λιγνίτη είναι πολύ υψηλά και η αξιοποίησή του γίνεται κατά κύριο λόγο προς παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Μεγάλο ενδιαφέρον έχει αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια, για εναλλακτικές εφαρμογές του λιγνίτη πέραν της ‘καθιερωμένης’ χρήσης ως καύσιμο σε διάφορους ΑΗΣ (ατμοηλεκτρικούς σταθμούς) της ΔΕΗ. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται εκτενής συζήτηση στην βιβλιογραφία για την απομόνωση ουσιών με προστιθέμενη αξία από το λιγνίτη και την χρήση τους ως εδαφοβελτιωτικά ως συστατικών για παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων καθώς και άλλων εναλλακτικών εφαρμογών. Στη παρούσα μελέτη έγινε μια συστηματική παραμετρική μελέτη απομόνωσης χουμικών ενώσεων (χουμικά οξέα - ΧΟ, φουλβικά οξέα- ΦΟ, χουμίνες) από το λιγνίτη με στόχο στην εύρεση των βέλτιστων συνθηκών της πειραματικής διαδικασίας, για την επίτευξη του υψηλότερου ποσοστού ανάκτησης των ενώσεων αυτών σε υψηλές καθαρότητες με τον πλέον οικονομικότερο τρόπο σε σχέση με το κόστος της επεξεργασίας. Οι παράμετροι που ερευνήθηκαν ήταν η θερμοκρασία, το κλάσμα κόκκων του υλικού, η αναλογία στερεού/διαλύτη, η επιλογή του καταλληλότερου διαλύτη και η συγκέντρωσή του, η διάρκεια της εκχύλισης και οι πολλαπλές εκχυλίσεις. Κατά τη διάρκεια των πειραμάτων έγινε η μέτρηση και ταυτοποίηση του οργανικού φορτίου και της καθαρότητας των χουμικών και των φουλβικών σε όλα τα στάδια της εκχύλισης και διαχωρισμού τους. Για την επίτευξη αυτών των διαδικασιών χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι όπως η στοιχειακή ανάλυση XRF, η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης SEM και η στοιχειακή ανάλυση EDS, η μέτρηση ειδικής επιφάνειας BET, η ανάλυση FTIR και μία μέθοδος φωτομετρικής ποσοτικοποίησης των ΦΟ. Για την εκτέλεση των πειραμάτων απομάκρυνσης των ΧΟ και ΦΟ από το λιγνίτη δημιουργήθηκε μία πειραματική διάταξη εκχύλισης υπό θέρμανση και συνεχή ανάδευση, και στη συνέχεια έγινε ο διαχωρισμός των ΦΟ και ΧΟ με βασικές φυσικοχημικές μεθόδους διαχωρισμού. Μετά το πέρας της έρευνας εξήχθησαν συμπεράσματα για τη βέλτιστη αξιοποίηση του λιγνίτη και μια προσέγγιση της απόδοσης του λιγνίτη σε παράγωγα ΧΟ, ΦΟ και χουμίνες. Παράλληλα σε αυτή την εργασία εντοπίζονται πιθανά προβλήματα και δυσκολίες στην διεργασία και συζητούνται πιθανές λύσεις καθώς και γίνονται προτάσεις για περαιτέρω έρευνα και αξιοποίηση των ΧΟ, ΦΟ και χουμινών. Lignite is a rock of organic origin containing high concentration of carbon. Greece's reserves of lignite are quite high, and its use is for electric energy. In recent years, there has been a great interest in alternative applications of lignite in addition to the 'standard' use as fuel in various power plants (steam power plants). More specifically, there is an extensive interest in the scientific community for the isolation of high-added value substances from lignite and their use as a soil conditioner, as ingredients to produce organic fertilizers and other alternative applications. In the present study, a systematic parametric study was performed to isolate Humic compounds (humic acids, fulvic acids, humines) from lignite. A thorough experimental investigation was performed to find the optimal conditions of the experimental process, to achieve the highest recovery rate of these compounds at high purities while combining a more economical way in relation to the cost of process. The investigated parameters were the temperature, the grain fraction of the material, the solid / solvent ratio, the selection of the most suitable solvent and its concentration, the duration of the extraction and the multiple extractions. To perform the experiments for the isolation of HA and FA from lignite, an extraction experimental set-up operating at various temperature values and under continuous stirring was used. The separation of Fulvic acids and Humic acids as performed using basic physicochemical separation methods. During the experiments, the organic load, and the purity of the Humic and fulvic at all stages of their extraction and separation were measured and identified. Methods such as XRF elemental analysis, SEM scanning electron microscopy and EDS elemental analysis, BET surface area measurement, TOC total organic carbon analysis, FTIR analysis and a photometric quantification method of FO were used to achieve these procedures. The experimental data were analyzed, and conclusions were extracted for the optimal utilization of lignite. Following the appropriate optimal conditions revealed from the parametric study, s an approximate calculation of the recovery of Humic acids, Fulvic acids and humines from lignite was done. At the same time, problems and difficulties in the process were identified and conclusions were created for their solution, as well as further research and utilization of Humic acids, Fulvic acids and humines 2022-11-15T06:27:24Z 2022-11-15T06:27:24Z 2022-07-12 https://hdl.handle.net/10889/23943 gr application/pdf |
