|
|
Low-Cost Filtration Barriers for Ultrafine Particles Separation
Kejík, Pavel ; Fekete, Roman (referee) ; Lapčík, Ĺubomír (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
V mnoha oborech jsou stále využívána anorganická filtrační media založená na materiálech, jejichž výroba využívá primární suroviny. Jejich výroba je tedy energeticky náročná a v důsledku nákladná a neohleduplná k životnímu prostředí. Cílem této práce je ověřit možnost využití alkalicky aktivovaných materiálů na bázi sekundárních surovin, především vysokopecních strusek (BFS) a popílků z uhelných elektráren (FA), pro výrobu porézních médií schopných v budoucnosti nahradit keramické a jiné anorganické filtry. Výzkum je rozvinut skrze experimentální design založený na výpočetním schématu samostatně vyvinutém s pomocí programu MATLAB. Toto schéma počítá vhodná složení směsí na základě poměrů obsahu nejdůležitějších oxidů ve vstupních surovinách. Tak je zajištěno zohlednění proměnlivého složení vstupních surovin a práce je tím hodnotnější, že její výsledky jsou skrze početní nástroj zohledňující základní oxidové složení surovin zobecnitelné. Zároveň byly však pro srovnání a lepší názornost závislostí vlastností na složení navrhnuty a připraveny i série vzorků založené vždy pouze na jedné ze surovin. Z výsledků vyplývá, že pevnost vzorků z těchto směsí (vytvrzených 24 hodin při 70 °C) ve čtyřbodové ohybové zkoušce dle ČSN EN 12390 5 může přesáhnout 7,6 MPa. Dosažením co možná nejvyšší porozity však zákonitě negativně ovlivňuje pevnost materiálu a výsledný materiál tedy dosahuje pevnosti těsně nad hranicí 6,3 MPa. Výsledky obecně dokazují, že nejvíce je pevnost materiálů ovlivněna poměrem SiO2/Al2O3 a množstvím alkalického aktivátoru. Z výsledků vyplývá, že alkalicky aktivované materiály (AAM) na bázi strusky dosahují i více než dvojnásobné pevnosti analogických materiálů na bázi elektrárenského popílku. Velikost pórů materiálů připravených z tříděných surovin s velikostí zrna od desítek po lehce přes sto mikronů se ve většině případů pohybuje v rozmezí desetin ž jednotek mikronů, v případě výsledného materiálu je to pak přibližně 0,2 mikronu. Celková porozita lisovaných těles se pohybuje těsně pod 40 %, což je v tomto případě téměř dvojnásobek ve srovnání s totožnými materiály na bázi netříděných surovin. Výsledky rovněž ukazují, že materiály na bázi strusky vykazují nižší porozitu než ty na bázi popílku, což je patrně způsobeno rozdílnou morfologií částic obou materiálů – částice strusky jsou nepravidelně hranaté a částice popílku kulaté. V průběhu experimentální činnosti byla pozorována tvorba výkvětů u materiálů na bázi elektrárenských popílků. Pomocí Energo-disperzní spektroskopické analýzy (EDS) byly výkvěty identifikovány jako hydroxid sodný procházející karbonatací za účasti vzdušného CO2. Test permeability vyžadoval, kvůli velmi jemné povaze porézní struktury, přípravu asymetrických filtračních přepážek. Tyto přepážky dosáhli propustnosti 138 L/h.m2.bar pro vodu a 1320 L/h.m2.bar pro vzduch.
|
|
|
Genesis of new ultra-fine particles of milling stock in the course of the mill exposure.
Kejík, Pavel ; Pekař, Miloslav (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals with the study of limestone and corundum dry milling using attritor-type stirred mill in a batch mode. There were stearin and polyethylene glycol used as surfactants and spherical shaped steel grinding elements used for the experimental part of the work. The main idea was to examine behavior of the selected grinding stock type within a long-term grinding forces exposure in selected conditions of ultrafine dry milling leading up to the submicron area. Characterization of samples was performed by laser granulometry, X-ray powder diffraction analysis, flame atomic absorption spectroscopy, objective color determination and electrokinetic potential measurement. Experimetaly measured data implies that in all cases there was a re-agglomeration of the grinding stock particles occurring, although in different stages of the disintegration process and in mutually various degree. The analysis results denote that a larger erosion of the crystal structures with the associated increase of the amorphous phase in the submicron particle size took place in the grinding stock.
|
|
|
Milling activators use in the very fine powder material practice.
Spurný, Marek ; Kejík, Pavel (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals kinetics of grinding Portland cement clinker which is influenced by addition of grinding inlays surfactants. In an experiment, attritor-type stirred mill was used and surface active grinding additives such as polyethylenglykol (PEG), triethylamin (TEA) and acetate of ammonium were utilized. Granulometric distribution graph obtained from laser diffraction analysis provides data for plotting development diagrams for milling process.
|
|
|
Solubility of power plant fly ashes in high-alkali environment
Kejík, Pavel ; Opravil, Tomáš (referee) ; Šoukal, František (advisor)
This work deals with study of alkali activated ashes from high-temperature and fluidized bed coal combustion in thirteen powerplants in Czech republic. A solution of 50% sodium hydroxide was used as an alkali activator in this case. Because the two main elements of these secondary raw materials are silica and aluminum, the main part of the work is study of their evolution to solution and dissolve time dependence. The second part is comparing of the phase composition of powerplant ashes before alkali activation and after that.
|
|
|
Milling activators use in the very fine powder material practice.
Borguľová, Eva ; Kejík, Pavel (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals with the study of clinker dry milling using ball mill with the sferical shaped steel grinding elements in it. Grinding aids are surface active substances, wich separate particles of milled substance and prevent their reaglomeration and can active the proces of the grinding.There will be used PEG, TEA and HEAas a surfactans. Characterization of samples will be performed by granulometry.
|
|
|
Milling activators use in the Portland clinker production practice
Spurný, Marek ; Kejík, Pavel (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals kinetics of grinding Portland cement clinker which is influenced by addition of grinding inlays surfactants. In an experiment, attritor-type stirred mill was used and surface active grinding additives such as polyethylenglykol (PEG), triethylamin (TEA) and acetate of ammonium were utilized. Granulometric distribution graph obtained from laser diffraction analysis provides data for plotting development diagrams for milling process.
|
|
|
Milling activators use in the Portland clinker production practice
Spurný, Marek ; Kejík, Pavel (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals kinetics of grinding Portland cement clinker which is influenced by addition of grinding inlays surfactants. In an experiment, attritor-type stirred mill was used and surface active grinding additives such as polyethylenglykol (PEG), triethylamin (TEA) and acetate of ammonium were utilized. Granulometric distribution graph obtained from laser diffraction analysis provides data for plotting development diagrams for milling process.
|
|
|
Low-Cost Filtration Barriers for Ultrafine Particles Separation
Kejík, Pavel ; Fekete, Roman (referee) ; Lapčík, Ĺubomír (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
V mnoha oborech jsou stále využívána anorganická filtrační media založená na materiálech, jejichž výroba využívá primární suroviny. Jejich výroba je tedy energeticky náročná a v důsledku nákladná a neohleduplná k životnímu prostředí. Cílem této práce je ověřit možnost využití alkalicky aktivovaných materiálů na bázi sekundárních surovin, především vysokopecních strusek (BFS) a popílků z uhelných elektráren (FA), pro výrobu porézních médií schopných v budoucnosti nahradit keramické a jiné anorganické filtry. Výzkum je rozvinut skrze experimentální design založený na výpočetním schématu samostatně vyvinutém s pomocí programu MATLAB. Toto schéma počítá vhodná složení směsí na základě poměrů obsahu nejdůležitějších oxidů ve vstupních surovinách. Tak je zajištěno zohlednění proměnlivého složení vstupních surovin a práce je tím hodnotnější, že její výsledky jsou skrze početní nástroj zohledňující základní oxidové složení surovin zobecnitelné. Zároveň byly však pro srovnání a lepší názornost závislostí vlastností na složení navrhnuty a připraveny i série vzorků založené vždy pouze na jedné ze surovin. Z výsledků vyplývá, že pevnost vzorků z těchto směsí (vytvrzených 24 hodin při 70 °C) ve čtyřbodové ohybové zkoušce dle ČSN EN 12390 5 může přesáhnout 7,6 MPa. Dosažením co možná nejvyšší porozity však zákonitě negativně ovlivňuje pevnost materiálu a výsledný materiál tedy dosahuje pevnosti těsně nad hranicí 6,3 MPa. Výsledky obecně dokazují, že nejvíce je pevnost materiálů ovlivněna poměrem SiO2/Al2O3 a množstvím alkalického aktivátoru. Z výsledků vyplývá, že alkalicky aktivované materiály (AAM) na bázi strusky dosahují i více než dvojnásobné pevnosti analogických materiálů na bázi elektrárenského popílku. Velikost pórů materiálů připravených z tříděných surovin s velikostí zrna od desítek po lehce přes sto mikronů se ve většině případů pohybuje v rozmezí desetin ž jednotek mikronů, v případě výsledného materiálu je to pak přibližně 0,2 mikronu. Celková porozita lisovaných těles se pohybuje těsně pod 40 %, což je v tomto případě téměř dvojnásobek ve srovnání s totožnými materiály na bázi netříděných surovin. Výsledky rovněž ukazují, že materiály na bázi strusky vykazují nižší porozitu než ty na bázi popílku, což je patrně způsobeno rozdílnou morfologií částic obou materiálů – částice strusky jsou nepravidelně hranaté a částice popílku kulaté. V průběhu experimentální činnosti byla pozorována tvorba výkvětů u materiálů na bázi elektrárenských popílků. Pomocí Energo-disperzní spektroskopické analýzy (EDS) byly výkvěty identifikovány jako hydroxid sodný procházející karbonatací za účasti vzdušného CO2. Test permeability vyžadoval, kvůli velmi jemné povaze porézní struktury, přípravu asymetrických filtračních přepážek. Tyto přepážky dosáhli propustnosti 138 L/h.m2.bar pro vodu a 1320 L/h.m2.bar pro vzduch.
|
|
|
Milling activators use in the very fine powder material practice.
Spurný, Marek ; Kejík, Pavel (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals kinetics of grinding Portland cement clinker which is influenced by addition of grinding inlays surfactants. In an experiment, attritor-type stirred mill was used and surface active grinding additives such as polyethylenglykol (PEG), triethylamin (TEA) and acetate of ammonium were utilized. Granulometric distribution graph obtained from laser diffraction analysis provides data for plotting development diagrams for milling process.
|
|
|
Genesis of new ultra-fine particles of milling stock in the course of the mill exposure.
Kejík, Pavel ; Pekař, Miloslav (referee) ; Svěrák, Tomáš (advisor)
This work deals with the study of limestone and corundum dry milling using attritor-type stirred mill in a batch mode. There were stearin and polyethylene glycol used as surfactants and spherical shaped steel grinding elements used for the experimental part of the work. The main idea was to examine behavior of the selected grinding stock type within a long-term grinding forces exposure in selected conditions of ultrafine dry milling leading up to the submicron area. Characterization of samples was performed by laser granulometry, X-ray powder diffraction analysis, flame atomic absorption spectroscopy, objective color determination and electrokinetic potential measurement. Experimetaly measured data implies that in all cases there was a re-agglomeration of the grinding stock particles occurring, although in different stages of the disintegration process and in mutually various degree. The analysis results denote that a larger erosion of the crystal structures with the associated increase of the amorphous phase in the submicron particle size took place in the grinding stock.
|
guest ::
RSS feed.