Matematično modeliranje procesa karbonizacijeOgrizek, Vid (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) zajem CO$_2$matematično modeliranjeabsorpcija z reakcijoSežiganje fosilnih goriv predstavlja več kot 85 % svetovnih potreb po energiji in povzroča znatne emisije ogljikovega dioksida, kar vodi v resne podnebne spremembe. Zmanjšanje teh emisij je ključni izziv, ki ga je mogoče rešiti z vrsto strategij, kot so zajemanje, shranjevanje in uporaba ogljika. Kljub razvoju tehnologij je ločevanje CO$_2$ energetsko zahtevno, predvsem zaradi njegove kemične stabilnosti. Namen magistrskega dela je bil zapis in vrednotenje zapisa matematičnega modela procesa zajemanja in mineralizacije CO$_2$ v koloni z mehurčki. Simulacije in eksperimentalni rezultati so omogočili podrobnejše razumevanje kinetičnih in procesnih parametrov v sistemih polšaržnega in kontinuirnega obratovanja. Matematični model je pokazal dobro skladnost z eksperimentalnimi podatki kljub manjšim odstopanjem, ki so posledica omejitev natančnosti meritev in postavljenim predpostavkam v modeliranju. Pri polšaržnem obratovanju smo ugotovili, da visoka koncentracija hidroksidnih ionov v začetni fazi pospeši reakcijo, medtem ko s padcem koncentracije v drugi fazi hitrost reakcije upade. Temperature so imele pomemben vpliv na kinetiko in ravnotežje reakcije, kar omogoča optimizacijo sistema. Pri kontinuirnem obratovanju so rezultati pokazali, da hitrost absorpcije v prvi fazi postane omejena s hitrostjo dovajanja CO$_2$, medtem ko višanje temperature vpliva na razpadanje natrijevega hidrogenkarbonata, kar spremeni ravnotežje in kapaciteto zajema CO$_2$. Eksperimentalni podatki so potrdili teoretične napovedi, vendar so bila odstopanja pogojena z vplivom eksperimentalnih pogojev. Modeliranje je izkazalo svojo uporabnost za napovedovanje obnašanja sistema in optimizacijo procesnih parametrov, medtem ko bi nadaljnje raziskave lahko obravnavale tudi kristalizacijo in hidrodinamske pogoje v reaktorju.20252025-05-19 08:20:22Magistrsko delo/naloga169217sl