|
| |
|
|
Low-Cost Filtration Barriers for Ultrafine Particles Separation
Kejík, Pavel ; Fekete, Roman (oponent) ; Lapčík, Ĺubomír (oponent) ; Svěrák, Tomáš (vedoucí práce)
A lot of applications use inorganic filtering media based on materials that use primary resources and their production is energy-intensive and thus costly and environmentally harmful. The aim of this study is to verify whether alkali-activated materials based on secondary resources, namely blast furnace slag (BFS) and fly ash (FA), can be used to produce porous media which could possibly replace ceramic and other inorganic filters. The research question was addressed using an experimental design based on an in-house developed MATLAB calculation scheme for composition mixtures based on the most important oxide ratios in the input raw materials. This way, the greatest control of the variable composition of the inputs was ensured. In addition, the work is more relevant in general because this computational tool takes the basic oxide composition of the resources into account, so the results can be generalized. The author also designed a pure one solid component mixture series for a comparison and better characterization of the effects of composition changes on the resulting product properties. The findings show that the strength of the 24-hour, 70 °C cured materials can exceed 7.6 MPa under a four point bending tensile test (in accordance with ČSN EN 12390 5), but to achieve a good porosity, the strength is always decreased. In the final composition slightly above 6.3 MPa was achieved. In general, the results show that the SiO2/Al2O3 ratio and the amount of alkali activator affect the strength the most. Pure BFS-based mixtures show more than twice the strength of the pure FA-based samples within the given compositions used for the experiments. The fineness of the pores achieved using fractionated raw materials (particle sizes in the range of tens to slightly over a hundred microns) is in the order of tenths to units of microns in most cases and approximately 0.2 microns in the final composition. The total porosity of the pressed bodies is closely under 40% which compared to the unclassified resource based materials, is nearly twice that much. Pure BFS-based samples show lower total porosities than the FA-based samples, apparently due to their entirely different particle morphology – irregularly angular in BFS and round in FA. The efflorescence phenomenon was mostly observed on FA-based materials. Energy-dispersive spectrometry (EDS) confirmed sodium hydroxide crystals undergoing gradual carbonation by atmospheric CO2. Permeability testing required asymmetrical barriers preparation due to the very fine porosity of the material. The asymmetrical barriers achieved water permeability of 138 L/h.m2.bar and air permeability of 1320 L/h.m2.bar.
|
|
| |
|
|
Kompozitní materiály na bázi alkalicky aktivované vysokopecní strusky s přídavkem elektrárenských popílků
Indra, Ivo ; Brandštetr, Jiří (oponent) ; Opravil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá možnostmi nahrazení vysokopecní strusky nebo alespoň její části elektrárenským popílkem v alkalicky aktivovaných systémech na bázi hlinitokřemičitanů. Budou testovány popílky klasické, i popílky z fluidního spalování a to ložové i filtrové. Cílem je připravit geopolymerní systém požadovaných mechanických vlastností, avšak s co největším zapojením alternativních surovin. U připravených kompozitů s náhradou strusky, nebo její části alternativním materiálem se práce zaměřuje především na zpracovatelnost čerstvé směsi a pevnosti v tahu ohybem a v tlaku. Využití sekundárních surovin není přínosné pouze z ekonomického hlediska výroby, ale má rovněž kladný dopad na životní prostředí.
|
|
|
Stanovení možností zvyšování vazného potenciálu el. popílků pro výrobu cementových kompozitů
Jančaříková, Denisa ; Ďurica,, Tibor (oponent) ; Klečka,, Tomáš (oponent) ; Kulísek, Karel (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
Záměrné používání elektrárenských popílků při výrobě betonu se uplatňuje již desítky let, ovšem v poslední době směřují trendy k maximalizaci jejich užitných vlastností. Jedná se o různé druhy aktivací od chemické, přes termickou po mechanickou. U chemické aktivace se přidává alkalické činidlo, které naleptáním skelné struktury zrna popílku podporují jeho reaktivitu. Mechanická aktivace je zaměřena hlavně na granulometrii a křivku zrnitosti částic. V této práci jsou porovnány tři způsoby mechanické aktivace: třídění popílku na frakce dle velikosti zrn, mísení těchto frakcí za účelem dosažení ideální křivky zrnitosti a mletí. Z elektrárny Tušimice byly odebrány 4 druhy popílků - popílky z jednotlivých elektrostatických odlučovačů (I, II a III) a popílek SESYP, který představuje souhrn celého objemu produkce. Popílky z jednotlivých odlučovačů, se liší nejen velikostí částic ale s tím i souvisejícím chemickým složením a reaktivností. Lepší vlastnosti totiž obecně vykazují menší částice popílku. Tohoto využívá mechanická aktivace tříděním. Při mísení jednotlivých frakcí popílku je cílem dosažení optimální křivky zrnitosti buď samotného popílku nebo celého souboru jemných částic v betonu. V této práci je uvažován pro výpočet mísícího poměru pouze popílek a jako optimální byla zvolena křivka zrnitosti dle Funka. Poslední porovnávanou variantou aktivace bylo mletí popílku. Mletí proběhlo v průmyslovém mlýně po dobu 15, 30, 45, 60 a 75 minut. Účinnost upravených popílků byla sledována na cementové pastě z hlediska reologie a na betonech z hlediska konzistence, pevnosti a trvanlivosti. Z dosažených výsledků lze říci, že mechanická aktivace tříděním je vhodná pro speciální účely, ale je nutné si uvědomit, že hrubší frakce popílku zůstávají bez využití. Při mísení frakcí, které mělo zajistit hutnost matrice se účinnost prokázala zejména na trvanlivostních charakteristikách. V případě mletí se jednoznačně prokázal pozitivní vliv aktivace na pevnosti i na trvanlivost betonu.
|
|
|
Šnekový mísič kontinuální
Radoš, Pavel ; Malach, František (oponent) ; Malášek, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce obsahuje návrh a konstrukční řešení šnekového mísiče pro mísení jílů, vápna, cementu a elektrárenských popílků s vodou pro dodávané množství 18 t/hod. Úvodní část popisuje problematiku mísení a mísičů při přípravě stavebních hmot. Dále se zabývá návrhem a realizací daného zařízení. Ve výpočtové části je uveden výpočet hlavních rozměrů a pohonu dle příslušných norem a pevnostní kontrola namáhaných částí mísiče. Výkresová dokumentace je vypracována v programu ACad, obsahuje sestavu navrhovaného zařízení a podrobné podsestavy důležitých částí šnekového mísiče.
|
|
|
Trubkový šnekový dopravník pro dopravu popílku
Žaloudek, Vilém ; Zeizinger, Lukáš (oponent) ; Škopán, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukčním řešením šikmého trubkového šnekového dopravníku pro dopravu elektrárenského popílku ze sila, k dalšímu technologickému procesu. V práci je proveden výpočet základních rozměrů dopravníku, návrh pohonné jednotky, návrh ložisek, výpočet zaplnění žlabu a pevnostní kontrola vybraných komponent. Práce se skládá z výpočtové zprávy a z výkresové dokumentace.
|
|
|
Šnekový mísič kontinuální
Pelka, Tomáš ; Malach, František (oponent) ; Malášek, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce zpracovává a je zaměřena na problematiku kontinuálního mísení partikulárních látek. Vlastní práce je rozdělena do následujících kapitol. Kapitola první zahrnuje vlastní teorii mísení a informace o experimentu z partikulárních látek při použití lopatky. V kapitole druhé je provedeno stanovení a výpočet technických parametrů vlastního kontinuálního mísiče. Kapitola třetí zahrnuje volbu pohonné jednotky a kapitola čtvrtá obsahuje návrh a výpočet ozubeného převodu. Kapitola pátá uvádí pevnostní výpočet hřídele mísiče a pevnostní výpočet lopatky pomocí programu I-deas. Součástí práce jsou přiloženy nejen sestavný výkres kontinuálního mísiče, ale i detailní výkresy hlavních součástí kontinuálního mísiče.
|
|
|
Studium možností aktivace el. popílků jako aktivní příměsi do betonu
Máša, Jiří ; Uher, Vojtěch (oponent) ; Hela, Rudolf (vedoucí práce)
Globální produkce betonu stále stoupá, což přináší určitou ekologickou zátěž. Určitým řešením je používání druhotných surovin, které je ve stavebním průmyslu již dlouholetou praxí. Jednou z nejvíce rozšířených druhotných surovin je právě elektrárenský popílek. Nicméně v posledních letech směřují trendy k maximalizaci jejich užitných vlastností. Snahou této práce bylo studium možností aktivace elektrárenských popílků jako aktivní příměsi do betonu. Diplomová práce je rozdělena na dvě části, na teoretickou a praktickou část. Teoretická část detailně popisuje možnosti aktivace elektrárenských popílků pro použití jako aktivní příměsi do betonu. Praktická část práce je zaměřena na mechanickou aktivaci, kde jsou ověřeny poznatky z teoretické části na různých popílcích.
|
|
|
Vývoj kompozitů na bázi anorganických pojiv určených pro extrémní aplikace
Janoušek, Petr ; Šácha, Libor (oponent) ; Dufka, Amos (vedoucí práce)
Tématem diplomové práce je vývoj kompozitních materiálů na bázi anorganických pojiv pro použití v extrémních podmínkách. To znamená především kompozitů na bázi geopolymerů respektive alkalicky aktivovaných materiálů (AAM). Teoretická část této diplomové práce shrnuje poznatky o vývoji a použití alkalicky aktivovaných materiálů, o jejich struktuře a mechanismech jejich tvorby. Dále se zabývá použitelnými surovinami pro výrobu AAM a také jejich budiči, kterými jsou zejména vodní sklo a hydroxid sodný. Je zde také provedeno shrnutí vlivů vysokých teplot a chemických látek na mechanické vlastnosti AAM a také požadavky normy ČSN EN 1504-3 na správkové hmoty. Úkolem praktické části bylo vyvinutí správkové malty pro sanace betonových konstrukcí na bázi AAM tak, aby její výroba byla pokud možno co nejjednodušší, čili jednosložkové hmoty. Postupně bylo vyvinuto šest receptur. Zkušební tělesa vyrobená podle těchto receptur byla podrobena vybraným zkouškám podle požadavků normy ČSN EN 1504-3.
|
host ::
RSS.