Karakterizacija emulzija teškog loživog ulja i vode

završni rad

• Naslov (engleski): Characterization of water in heavy fuel oil emulsions
• Autor: Kristina Miškić
• Mentor: Ante Jukić (mentor)
• Član povjerenstva: Ante Jukić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Fabio Faraguna (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Vesna Ocelić Bulatović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2018-09-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Kemijsko inženjerstvo; Kemijsko inženjerstvo u razvoju materijala

Sažetak

U radu su istraženi stabilnost i reološka svojstva emulzija vode u loživom ulju. S obzirom na široku upotrebu loživog ulja i mogućnost povećanja njegove energetske učinkovitosti miješanjem s vodom, važno je znati kako se emulzije ponašaju u različitim uvjetima. Ispitivani materijali bili su čisto loživo ulje, emulzija s 10 mas. % vode i emulzija s 20 mas. % vode. Emulzije su pripravljene kavitacijskim namješavanjem, bez dodanih površinski aktivnih tvari. Od uzoraka s navedenim udjelima vode, u svrhu utvrđivanja stabilnosti i svojstava kroz vrijeme stajanja, uzorkovanje se je provodilo u četiri različita termina, u razmaku od sedam dana. Nadalje, zbog pretpostavke da se sastav emulzija razlikuje pri vrhu i dnu, kao posljedica veće gustoće vode od gustoće loživog ulja, uzorci su uzimani s oba dijela posude. Udjel vode i stabilnost emulzija mjereni su termogravimetrijom pri čemu je praćen gubitak mase vode. Velika razlika u količini vode između uzoraka vrha i dna ukazuje na nestabilnu emulziju. Od reoloških svojstava mjerena je viskoznost i njena promjena s povećanjem smične brzine i temperature. Dodatkom vode u loživo ulje očekuje se povećanje viskoznosti. Mjerenja su provedena u rasponu smičnih brzina od 1 s^-1 do 100 s^-1, a temperaturno područje mjerenja bilo je od 25 °C do 50 °C i od 25 °C do 100 °C. Ustanovljeno je da se viskoznost emulzija vode u loživom ulju smanjuje s povećanjem temperature i smične brzine, a povećava s povećanjem udjela vode. Također, stabilnost emulzija se smanjuje s povećanjem sadržaja vode.

Sažetak (engleski)

This thesis studies the stability and rheological characteristics of water / fuel oil emulsions. The knowledge of an emulsions' behavior under different conditions is important when it comes to the wide usage of fuel oil and the possibility of achieving higher energy efficiency when mixing fuel oil with water. The analyzed materials were pure fuel oil, an emulsion with 10 wt. % of water and an emulsion with 20 wt. % of water. The emulsions were obtained by cavitation mixing, without using surface active components. In order to determine the change of the emulsions' characteristics during time, samples were taken four times in periods of seven days. Moreover, because of the assumption of different water content in the emulsions at the top and at the bottom of the vessel, as a result of the water's higher density compared to fuel oil, the samples were taken from the top as well as from the bottom of the vessel. The water content and the emulsions' stability were measured by thermogravimetry, where the loss of water was followed. A high difference between the top and the bottom water content suggests an emulsion of weak stability. From the rheological characteristics, the viscosity and its change with the increase of the shear rate and temperature was measured. The shear rate was in the range from 1 s^-1 to 100 s^-1, and the temperature increased in the first set of experiments from 25 °C to 50 °C, and afterwards from 25 °C to 100 °C. It was determined that the viscosity of water / fuel oil emulsions decreases with an increase of temperature and shear rate, and increases with an increase of the water content. Also, the viscosity results indicate that the stability of emulsions decreases with an increase of water content.

• Ključne riječi: loživo ulje; voda; emulzija; reologija; termogravimetrija; viskoznost; stabilnost
• Ključne riječi (engleski): fuel oil; water; emulsion; rheology; thermogravimetry; viscosity; stability
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:629131
• Studijski program: Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija; Smjer: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: preddiplomski; Akademski / stručni naziv: sveučilišni/a prvostupnik/prvostupnica (baccalaureus/baccalaurea) primijenjene kemije (univ. bacc. appl. chem.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2021-11-22 12:28:24