V diplomové práci se zabývám možnostmi optimalizace odstraňování MgO z chromitého koláče vzniklého alkalickou hydrolýzou chromočiněných postružin. Ty představují potenciálně nebezpečný odpad, jehož další zpracování je žádoucí nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska. Po alkalické hydrolýze postružin je kvůli vlastnostem výsledných produktů potřeba dodatečně odstranit některá vstupní činidla. Nejdůležitější sloučeninou je z tohoto pohledu oxid hořečnatý, MgO. Sledoval jsem princip odstraňování (vymývání) MgO z chromitého koláče pomocí potenciometrických titrací, kdy bylo sledováno pH po přídavku kyseliny sírové. Dále byla studována kinetika reakce oxidu hořečnatého s kyselinou sírovou v daném rozmezí pH. Na základě výpočtů a experimentálních dat byl zvolen matematický model extrakce MgO z chromitého koláče.
Annotation in English
The presented diploma thesis is dealing with the possibilities of the extraction of magnesium oxide, MgO, from chrome cake obtained by alkali hydrolysis of chrome shavings. The shavings represent potentially hazardous waste, whose further processing is beneficial not only from ecological, but also economical point of view. After alkali hydrolysis of the shavings it is necessary to remove some input chemicals, which can negatively affect the quality of the hydrolysis products. The most important compound from this aspect is MgO. I studied the principal of MgO removing (washing out) from the chrome cake with the use of potentiometric titrations, where I observed pH changes in dependence on sulfate acid addition. Further, I studied the kinetics of the reaction of MgO and sulfate acid in a given range of pH. According to the calculations and obtained experimental data, I have proposed a mathematical model describing the MgO extraction from the chrome cake.
V diplomové práci se zabývám možnostmi optimalizace odstraňování MgO z chromitého koláče vzniklého alkalickou hydrolýzou chromočiněných postružin. Ty představují potenciálně nebezpečný odpad, jehož další zpracování je žádoucí nejen z ekologického, ale i ekonomického hlediska. Po alkalické hydrolýze postružin je kvůli vlastnostem výsledných produktů potřeba dodatečně odstranit některá vstupní činidla. Nejdůležitější sloučeninou je z tohoto pohledu oxid hořečnatý, MgO. Sledoval jsem princip odstraňování (vymývání) MgO z chromitého koláče pomocí potenciometrických titrací, kdy bylo sledováno pH po přídavku kyseliny sírové. Dále byla studována kinetika reakce oxidu hořečnatého s kyselinou sírovou v daném rozmezí pH. Na základě výpočtů a experimentálních dat byl zvolen matematický model extrakce MgO z chromitého koláče.
Annotation in English
The presented diploma thesis is dealing with the possibilities of the extraction of magnesium oxide, MgO, from chrome cake obtained by alkali hydrolysis of chrome shavings. The shavings represent potentially hazardous waste, whose further processing is beneficial not only from ecological, but also economical point of view. After alkali hydrolysis of the shavings it is necessary to remove some input chemicals, which can negatively affect the quality of the hydrolysis products. The most important compound from this aspect is MgO. I studied the principal of MgO removing (washing out) from the chrome cake with the use of potentiometric titrations, where I observed pH changes in dependence on sulfate acid addition. Further, I studied the kinetics of the reaction of MgO and sulfate acid in a given range of pH. According to the calculations and obtained experimental data, I have proposed a mathematical model describing the MgO extraction from the chrome cake.
1. V teoretické části s použitím doporučené literatury zpracovat problematiku odpadních surovin kožedělného průmyslu, jejich zpracování a možností jejich opětovného využití s důrazem na proces alkalické hydrolýzy chromočiněných postružin.
2. V experimentální části připravit chromitý filtrační koláč metodou alkalické hydrolýzy a následně tento koláč dekantačně promývat za účelem extrakce oxidu hořečnatého. Jako extrakční činidlo bude použita zředěná kyselina sírová.
3. Matematicky zhodnotit experimentální data a vypracovat optimální postup pro maximální extrakci oxidu hořečnatého z chromitého koláče.
Research Plan
1. V teoretické části s použitím doporučené literatury zpracovat problematiku odpadních surovin kožedělného průmyslu, jejich zpracování a možností jejich opětovného využití s důrazem na proces alkalické hydrolýzy chromočiněných postružin.
2. V experimentální části připravit chromitý filtrační koláč metodou alkalické hydrolýzy a následně tento koláč dekantačně promývat za účelem extrakce oxidu hořečnatého. Jako extrakční činidlo bude použita zředěná kyselina sírová.
3. Matematicky zhodnotit experimentální data a vypracovat optimální postup pro maximální extrakci oxidu hořečnatého z chromitého koláče.
Recommended resources
Mládek M.: Zpracování odpadů kožedělného průmyslu. Praha, SNTL, 1971.
Dvořáčková M.: Deproteinace chromitých kalů při jejich recyklaci. Doktorská disertační práce. UTB FT. 2004.
Kolomazník K.: Modelování zpracovatelských procesů. VUT FT, Brno, 1990.
Mu C., Lin W., Zhang M.R., Zhu Q.: Towads zero discharge of chromium-containing leather waste through improved alkali hydrolysis. Waste Management 2003, vol. 23, No. 9, pp. 835-843.
Dvořáčková M., Rienerová M., Prostředníková M., Kupec J.: Contribution to deproteination of residual chrome sludge after enzymatic hydrolysis of shavings with additional removal of magnesium. International Conference Technologies and Processes for Sustainable Development and Pollution Reduction/Prevention, ICS UNIDO Trieste, Italy, University of Technology Brno, Czech Republic, Jan 14-16, 2002, pp. 243-250, ISBN 80-214-2151-7.
Dvořáčková M., Kupec J.: Možnost zhodnocení chromitých odpadů po zpracování enzymovou hydrolýzou. Odpadové forum 2002, No. 5, pp. 20-21, ISSN 1212-7779.
Recommended resources
Mládek M.: Zpracování odpadů kožedělného průmyslu. Praha, SNTL, 1971.
Dvořáčková M.: Deproteinace chromitých kalů při jejich recyklaci. Doktorská disertační práce. UTB FT. 2004.
Kolomazník K.: Modelování zpracovatelských procesů. VUT FT, Brno, 1990.
Mu C., Lin W., Zhang M.R., Zhu Q.: Towads zero discharge of chromium-containing leather waste through improved alkali hydrolysis. Waste Management 2003, vol. 23, No. 9, pp. 835-843.
Dvořáčková M., Rienerová M., Prostředníková M., Kupec J.: Contribution to deproteination of residual chrome sludge after enzymatic hydrolysis of shavings with additional removal of magnesium. International Conference Technologies and Processes for Sustainable Development and Pollution Reduction/Prevention, ICS UNIDO Trieste, Italy, University of Technology Brno, Czech Republic, Jan 14-16, 2002, pp. 243-250, ISBN 80-214-2151-7.
Dvořáčková M., Kupec J.: Možnost zhodnocení chromitých odpadů po zpracování enzymovou hydrolýzou. Odpadové forum 2002, No. 5, pp. 20-21, ISSN 1212-7779.
