Određivanje interakcijskih parametara u vodenim dvofaznim sustavima

diplomski rad

• Naslov (engleski): Determination of interaction parameters in aqueous two-phase systems
• Autor: Leonard Bauer
• Mentor: Marko Rogošić (mentor)
• Član povjerenstva: Marko Rogošić (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Bruno Zelić (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Šime Ukić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2016-09-28, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Kemijsko inženjerstvo; Mehanički, toplinski i separacijski procesi

Sažetak

U radu je prikazan postupak modeliranja ravnoteže u vodenom dvofaznom sustavu voda – polietilenglikol – (NH4)2SO4 pri atmosferskom tlaku i temperaturi 25 °C. Na temelju literaturnih podataka istražena je primjenjivost modela koeficijenta aktivnosti NRTL modificiranog prema Wu i suradnicima, modificiranog Pitzerovog virijalnog modela te empirijskog modela dobivenog kombiniranjem Merchukove jednadžbe za opis binodalne krivulje s Othmer-Tobiasovim izrazom za nagib veznih linija. Posebna pažnja usmjerena je na odabir i primjenu optimizacijskih algoritama – rješenje genetskog algoritma korišteno je kao inicijacija za egzaktne optimizacijske algoritme: algoritam po Nelder-Meadu, odnosno po Levenberg-Marquardtu. Uz postojanje odstupanja modela od eksperimentalnih podataka, modificirani Pitzerov virijalni model pokazao se prikladnijim za opis ravnoteže kapljevina-kapljevina od modificiranog modela NRTL . Modificirani Pitzerov virijalni model pokazao se prikladniji i prilikom predviđanja ravnoteže sustava ovisno o molekulskoj masi polimera. Empirijski model eksperimentalne podatke opisuje točnije od teorijskih modela, ali za razliku od njih nema mogućnost predviđanja faznog ponašanja u uvjetima koji se razlikuju od onih pri kojima su prikupljeni eksperimentalni podaci.

Sažetak (engleski)

This thesis presents the procedure of modelling liquid-liquid equilibrium in the aqueous two-phase system water – polyethylene glycol – (NH4)2SO4 at atmospheric pressure and temperature of 25 °C. Based on literature data, the applicability of NRTL activity coefficient model modified by Wu and collaborators, modified Pitzer virial model and empirical model formed by combining Merchuk expresion for binodal curve and Othmer-Tobias tie line correlation were tested. Special attention was paid to choosing and applying optimisation algorithms – the solution of genetic algorithm was used as an initiation for exact optimisation algorithms of Nelder-Mead's and Levenberg-Marquardt. Considering the difference between calculated and experimental data, modified Pitzer virial model appeared to be more suitable for describing liquid-liquid equilibrium than modified NRTL model. Modified Pitzer virial model also appeared to be more suitable for predicting the equilibrium of the systems dependence on polymer molecular weight. Empirical model describes the experimental data more acurately than teoretical models but lacks the ability to predict the phase behaviour in conditions different than the ones used in the experiments.

• Ključne riječi: ravnoteža kapljevina-kapljevina; vodeni dvofazni sustav; genetski algoritam; polietilenglikol; modificirani model NRTL; modificirani Pitzerov model; model po Merchuk-Othmer-Tobiasu
• Ključne riječi (engleski): liquid-liquid equilibria; aqueous two-phase systems; genetic algorithm; polyethylene glycol; modified NRTL model; modified Pitzer model; Merchuk-Othmer-Tobias model
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:450763
• Studijski program: Naziv: Kemijsko inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka kemijskog inženjerstva (mag. ing. cheming.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2017-11-24 07:30:19