Separace diluátu a koncentrátu v modulu šokové elektrodialýzy

dc.contributorTvrzník David, Ing. Ph.D. : 66634
dc.contributor.advisorMarek Jaromír, Ing. Ph.D. : 64106
dc.contributor.authorKosina, Jakub
dc.contributor.otherKolář Milan, doc. Ing. CSc. Skolitel : 54736
dc.contributor.otherMazač Martin, Ing. Ph.D. Konzultant : 63623
dc.contributor.otherNývltová Jana, Ing. Konzultant2 : 65862
dc.date.accessioned2018-10-15T11:52:08Z
dc.date.available2018-10-15T11:52:08Z
dc.date.committed2018-5-14
dc.date.defense2018-6-12
dc.date.submitted2017-10-19
dc.date.updated2018-10-15
dc.degree.levelBc.
dc.description.abstractTeorie šokové elektrodialýzy (SED) slibuje efektivní desalinaci vody v jednom kroku. Tato metoda by mohla být průlomovou technologií pro energetický průmysl, kde jsou vysoké nároky na čistotu vody. Konstrukce modulu šokové elektrodialýzy nás staví před mnoho problémů. Jedna z největších výzev je zatěsnění celého zařízení. Tímto problémem trpí i mnoho zařízení klasické elektrodialýzy. Při našem výzkumu jsme použili mnoho různých materiálů a metod. Snažili jsme se vyhledat dostupné informace o teorii šokové elektrodialýzy a příslušných jevech, abychom je mohli použít pro vývoj našeho modulu. Separace diluátu a koncentrátu je závislá na těchto jevech: elektroosmotický tok (EOF), elektroosmotická nestabilita (EOI), iontová koncentrační polarizace (ICP) a nadlimitní proudy (OLC). Pro popis šokové elektrodialýzy jsou také velmi důležitým matematickým nástrojem metody charakteristiky. V zařízení šokové elektrodialýzy hraje důležitou roli porézní médium. Uvedené jevy (EOF, EOI, ICP) byly popsané v pórech menších než 10 nm, ale později dokázány Zaltsmanem pro porézní materiály s póry 1500 nm. Cílem této práce je spojit teorii s našimi experimenty, vyvinout modul šokové elektrodialýzy, který bude možné nadále zvětšovat pro vyšší průtoky, a především nalézt odběrné místo pro diluát. V dosavadních experimentech jsme dosáhli 26-99 % odsolení v závislosti na podmínkách experimentů.cs
dc.description.abstractTheory of shock electrodialysis (SED) promises effective one-step desalination of water. This method could be the breakthrough technology for energy industry, where superclean water is requested. We face many challenges during construction of SED unit. Sealing the whole unit is crucial as many electrodialysis units used in industry still suffers from this problem. Many methods and materials were used during our experiments. We have researched theoretical features of the shock electrodialysis. We try to understand them and use them in development of our unit. Separation of diluate and concentrate stream highly depends on such phenomena as electroosmotic flow (EOF), electroosmotic instability (EOI), ion concentration polarization (ICP) and overlimiting current (OLC). Mathematical apparatus for description of shock waves method of characteristic is also very important. Porous material is located in the centre of the unit. Phenomena (EOF, EOI, ICP, OLC) present in the material were described in pores smaller than 10nm, and approved by Zaltsman, for porous materials of 1-500 nm diameter. The aim of this study is to unite theory with our observation, develop the scale-up of shock electrodialysis modul and localize sampling spot for diluate. We were able to achieve 26-99% of salt rejection in batch mode process depending on experimental conditions.en
dc.description.mark
dc.format59 s.
dc.format.extentIlustrace ROM - 0 ROM 1 ROM
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/32196
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedon[1] Jelínek L. a kol.: Desalinační a separační metody v úpravě vody, VŠCHT Praha 2009, ISBN 978-80-7080-705-7.
dc.relation.isbasedon[2] Palatý Z.: Membránové procesy, CZEMP 2012, ISBN 978-80-7080-808-5.
dc.relation.isbasedon[3] Deng D., Aouad W., Braff W. A., Suss M. E., Bazant M.Z.: Water purification by shock electrodialysis: Deionization, filtration, separation and disinfection. J.Desalination, Vol.357, 2015, p.77 - 83.
dc.relation.isbasedon[4] Bazant M.Z., Dydek E.V., Deng D., Mani A.: Method and apparatus for desalination and purification, US 8801910 B2, 12.8.2014, M.I.T.
dc.relation.isbasedon[5] Dvořák J., Boháčková V., Koryta J.: Elektrochemie. Vysokošk. učebnice. 2. dopln. vyd. Praha: Academia, 1975. 464, [1] s.
dc.relation.isbasedon[6] Sawyer D.T, Sobkowiak A., Roberts J.L.: Electrochemistry for Chemists, Wiley 1995, 9780471594680.
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectšoková elektrodialýzacs
dc.subjectmembránacs
dc.subjectdesalinacecs
dc.subjectnadlimitní proudcs
dc.subjectmodulcs
dc.subjectkoncentrátcs
dc.subjectdiluátcs
dc.subjectshock electrodialysisen
dc.subjectmembraneen
dc.subjectdesalinationen
dc.subjectoverlimiting currenten
dc.subjectuniten
dc.subjectconcentrateen
dc.subjectdiluateen
dc.titleSeparace diluátu a koncentrátu v modulu šokové elektrodialýzycs
dc.titleSeparation of diluate and concentrate stream in shock electrodialysis uniten
dc.title.alternativecs
dc.typebakalářská prácecs
local.degree.abbreviationBakalářský
local.degree.disciplineNA
local.degree.programmeNanotechnologie
local.degree.programmeabbreviationB3942
local.department.abbreviationNTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.authorM15000138
local.identifier.stag36901
local.note.administratorsautomat
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Jakub_Kosina__Bakalarska_prace.pdf
Size:
1.75 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Kosina__posudek_oponenta.pdf
Size:
705.42 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Kosina__posudek_vedouciho.pdf
Size:
669.36 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
BP_Kosina_obhajoba.pdf
Size:
383.53 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP