Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorKleveland, Kjersti
dc.contributor.advisorØvrelid, Eivind
dc.contributor.authorAndersen, Jonas Grov
dc.contributor.authorBrendryen, Håkon
dc.contributor.authorLeivseth, Eirik
dc.date.accessioned2022-07-02T17:19:53Z
dc.date.available2022-07-02T17:19:53Z
dc.date.issued2022
dc.identifierno.ntnu:inspera:113533417:113534365
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/3002370
dc.description.abstractFormålet med oppgaven er å finne ett sett med prosessbetingelser for å ekspansjon av cellulære mikrogranulater i størrelsesområdet 20-90 μm i en vertikal ovn med en oppadgående gasstrøm. De cellulære mikrogranulatene skal lages av resirkulert glass fra solcellepaneler. Oppgaven er gitt av SINTEF AS, i samarbeid med Ophiolite AS, og er en del av det internasjonale forskningsprosjektet ProCase basert på Island. Cellulære mikrogranulater er mikroskopiske kuler laget av glass og et drivmiddel, som har en cellulær porøs innvendig struktur. De består av mange små porer, separert av tynne cellevegger. Mikrogranulatene har som hensikt å erstatte hule glassmikrokuler, som blant annet brukes som lettvektsagregater i betong og som termisk isolasjon. Hule glassmikrokuler har den egenskap at de lett knuses og dermed blir ubrukelige. På grunn av den cellulære strukturen tåler cellulære mikrogranuler mer enn hule glassmikrokuler. De cellulære mikrogranulatene skal brukes som termisk isolasjon på geotermiske brønner på Island, samt at de kan brukes som lettvektsagregater i betong. Fra konseptuelle ovnidéer, ble det designet en ovn med en vertikal og sylindrisk åpning der et kvartsrør ble plassert. Gjennom kvartsrøret ble det tilført en gjennomgående gasstrøm. En matematisk modell ble laget for å forutsi den nødvendige gassgjennomstrømningen. Råstoffpulver ble karakterisert med SEM og XRD for å sammenligne pulveret med produserte mikrogranulater. Cellulære mikrogranulater ble produsert i ovnen i flere rør med ulik diameter og ved ulike gassgjennomstrømninger. De produserte mikrogranulatene ble også karakterisert med SEM og XRD for å finne størrelsesorden og grad av ekspansjon til mikrogranulatene. Det mest lovende resultatet av produserte mikrogranulater hadde en størrelse på 30 μm. Disse var produsert i et rør med en diameter på 26 mm og med en gassgjennomstrømning på 4 l/min. Karakterisering gjennom SEM og XRD viser at de produserte mikrogranulatene er delvis porøse, men porene er små og det er potensiale for videre ekspansjon. Under produksjonen av cellulære mikrogranulater ble det oppdaget flere feilkilder og forbedringspotensialer. Disse inkluderer at mekanismene for oppsamling og mating av råstoffpulver ikke var optimale. Selv om det er produsert cellulære mikrogranulater kan de ekspanderes ytterligere, noe som kan gjøres ved å øke tiden de brukes i ovnen. Imidlertid er det vist at produksjonsprosessen fungerer og kan brukes til å ekspandere cellulære mikrogranulater.
dc.description.abstractThe purpose of this thesis is to find a set of process parameters for the expansion of cellular microgranules, with a size distribution between 20−90 μm, in a vertical oven with a upward flowing gas flow. The cellular micro-granules are to be produced from glass waste from solar panels. The thesis is given by SINTEF AS, in cooperation with Ophiolite AS, as a part of the international research project ProCase based on Iceland. Cellular micro-granules are microscopic spheres that are made from glass and an expansion agent and have a cellular structure internally. They consist of many tiny pores which are separated by thin cell walls. The purpose of the micro-granules is to replace hollow glass microspheres, which are, among other things, used as lightweight aggregates in concrete and for thermal isolation. Hollow glass microspheres have the property that they easily break and become unusable. The cellular micro-structure makes the cellular micro-granules more durable than hollow glass microspheres. The cellular micro-granules will be used as thermal isolation in geothermal wells in Iceland, as well as in lightweight aggregates in concrete. From the conceptual oven designs, an oven with a vertical and cylindrical opening where a quartz tube was placed, was chosen. There was a gas flow through the quartz tube. A mathematical model was made to predict the required gas flow. The raw material powder was characterized using SEM and XRD to compare the powder with the produced micro-granules. Cellular micro-granules was produced in the oven with various tubes with varying diameter and different gas flows. The produced micro-granules were also characterized with SEM and XRD to find the size and the degree of expansion of the micro-granules. The most promising result of the produced cellular micro-granules had a size of 30 μm. These were produced with a tube with a diameter of 26 mm and a gas flow of 4 l/min. Characterization through SEM and XRD show that the produced micro-granules are partially porous, but the pores are small and there is potential for continued expansion. During the production of cellular micro-granules several sources of error and potential for improvements were discovered. These includes that the mechanisms for collection and feeding of raw material powder were found to be sub-optimal. Although cellular micro-granules were produced these could be expanded further, which can be done by increasing the time they spend in the oven. Despite this, it is shown that the production method works and can be used to expand cellular micro-granules.
dc.languagenob
dc.publisherNTNU
dc.titleUtvikling av metode for produksjon av cellulære mikrogranulater fra glassavfall
dc.typeBachelor thesis


Tilhørende fil(er)

Thumbnail

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel