Original title: Možnosti zpracování odpadů glykolu a glycerolu na účelové látky
Translated title: Possibilities of reprocessing of the glycol and glycerol waste into suitable materials
Authors: Hýža, Bohumil ; Bednařík, Karel (referee) ; Kizlink, Juraj (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2014
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
V úvodu diplomové práce je shrnuta výroba bionafty a její světová produkce. Více do hloubky je zde rozpracována výroba bionafty v České republice a také v Evropské unii a také nějaké evropské legislativní předpisy a normy pro bionaftu. Také je zde popsáno složení bionafty a popis technologie její výroby. V teoretické části jsou shrnuty fyzikální a chemické vlastnosti surového i čistého glycerolu a tradiční použití glycerolu jako je potravinářství, výbušniny aj. Potom jsou zde uvedeny nové navrhované postupy zpracování odpadního glycerolu a glykolu, které byly provedeny v experimentální části diplomové práce. Je zde popsána iontová výměna, vlastnosti použitých katexů a také solí vzniklých neutralizací NaOH v odpadním glycerolu organickými kyselinami a CO2. Dále je popsána ochrana dřeva, vlastnosti ethylenglykolu, vlastnosti chladících kapalin a vlastnosti boroglycerolů a boroglykolů jako ochrany na dřevo a mechanismus jejich přípravy. Také je zde popsán mechanismus dehydratace glycerolu na akrolein a možnosti, kterými lze syntézu provést. V experimentální části bylo provedeno měření pH odpadního glycerolu, zjištěno přibližné množství NaOH v tomto glycerolu a čištění odpadního glycerolu od NaOH pomocí kyselých katexů na kolonách, nebo pomocí neutralizace kyselinou olejovou, mléčnou a CO2. Dále byly provedeny syntézy glycerol borátů a ethylenglykol borátů. Byla zjištěna množství vody v odpadním ethylenglykolu a množství methanolu a vody v odpadním glycerolu pomocí destilace, byly připraveny boroglykoly a boroglyceroly, z množství vzniklé reakční vody byly zjištěny reakční poměry H3BO3, Na2B4O7•10 H2O a glycerolu a bylo provedeno experimentální ředění vzniklých boroglycerolů a boroglykolů různými rozpouštědly. Závěrem byly zředěné boroglyceroly nanášeny na dřevo. V závěru byla provedena dehydratace glycerolu na akrolein za katalytického působení KHSO4. Ve výsledcích jsou uvedeny všechny výsledky a diskutovány možnosti využití poznatků získaných v této práci v průmyslu. V závěru je uvedeno ekonomické srovnání použití odpadního glycerolu a ropy jako suroviny a také grafy vývoje ceny ropy za 40 let od roku 1970 a také graf vývoje ceny odpadního glycerolu. Je zde také diskutována technologická aplikovatelnost použitých metod v praxi. At the beginning of the thesis is summarized biodiesel production and its world production. There is more developed biodiesel production in the Czech Republic and in the European Union and some European legal regulations and standards for biodiesel. Also described herein is a composition of biodiesel and the description of the technology of its production. In the theoretical section summarizes the physical and chemical properties of glycerol and there is also summarized the traditional use of glycerol as food, explosives, etc. There are also new procedures that were performed in the experimental part of the thesis. Then, here are the proposed new procedures for processing waste glycerol and glycol, which were conducted in the experimental part of the thesis. There are described the ion exchange properties of the cation exchangers and also properties of salts generated by neutralization of NaOH in the waste glycerol with organic acids and CO2. There is also described wood protection, properties of ethylene glycol as coolant and properties of boroglycerols and boroglycols as protection for wood and mechanism of their preparation. Then there is described a mechanism of dehydration of glycerol to acrolein and options which can perform the synthesis. In the experimental part, the pH of waste glycerol was measured and then was measured the amount of NaOH in the waste glycerol. There is also desribed cleaning of waste glycerol from NaOH using acidic cation exchange resins on columns, or by neutralization with oleic acid, lactic acid and CO2. Further syntheses were performed glycerol borate and ethylene glycol borate. Water amount in ethylene glycol and methanol with water amount in glycerol were found by distillation. Then were prepared boroglycol and boroglycerol. By the amount resulting from the amount of reaction water were observed reaction conditions H3BO3, Na2B4O7•10 H2O and glycerol. At the end was carried out experimental dilution resulting boroglycerol and boroglycol by ethanol, methanol, TMB. Finally, the diluted boroglycerol was deposited on wood. Dehydration of glycerol to acrolein under the catalytic action of KHSO4 was performed. The results are given all the results and discussed the possibility of using the knowledge gained in this work in the industry. In conclusion, there are listed the economic comparison using waste glycerol and crude oil as a raw material and also charts the development of oil prices in 40 years since 1970, and graph of the price of waste glycerol. There is also discussed technological applicability of the methods used in practice.
Keywords: acrolein; Amberlite MB20; biodiesel; cation exchange resin; dehydration of glycerol; esters of boric acid and ethylene glycol; esters of boric acid and glycerol; ethylene glycol borate; Fridex; glycerol borate; ion exchange; lactic acid; Lewatit S100; Lewatit S2528; NaOH; oleic acid; purification of glycerol; waste ethylene glycol; waste glycerol reprocessing; wood protection; akrolein; Amberlite MB20; bionafta; dehydratace glycerolu; estery kyseliny borité a ethylenglykolu; estery kyseliny borité a glycerolu; ethylenglykol borát; Fridex; glycerol borát; iontová výměna; katex; kyselina mléčná; kyselina olejová; Lewatit S100; Lewatit S2528; NaOH; ochrana dřeva; odpadní ethylenglykol; Přepracování odpadního glycerolu; čištění glycerolu

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/24799

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-546383


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses